基于51單片機(jī)人體脈搏測量儀的設(shè)計與實現(xiàn)-資料下載頁
2025-06-23 15:40本頁面
【正文】 序的開發(fā)。程序編譯結(jié)果如圖51所示。圖51 程序編譯結(jié)果 脈搏測量儀原理圖調(diào)試 在Altium Designer 軟件中進(jìn)行原理圖繪制和調(diào)試，在元件庫里面找到相關(guān)器件，在工作界面進(jìn)行繪制。在完成原理圖的連線后，應(yīng)仔細(xì)檢查接線是否到位，用Compile進(jìn)行編譯，檢查出原理圖繪制的錯誤，修改里面的錯誤，直到整體電路都符合電氣特性。 脈搏測量儀在Proteus的仿真繪制完原理圖后，按照電路原理圖在Proteus Professional軟件做仿真圖。按照原理圖在Proteus Professional中選擇相應(yīng)的電子元件，排布好電子元器件的位置對電路進(jìn)行連線，連接完后進(jìn)行檢查無誤后， Professional單片機(jī)中對電路進(jìn)行仿真。仿真圖如圖52所示。圖52 仿真圖在本次的原理仿真當(dāng)中，因為只需要進(jìn)行單片機(jī)處理部分的仿真，所以輸入端選擇了波形發(fā)生器，利用波形發(fā)生器產(chǎn)生不相同的頻率的方波來取代脈搏波信號。為了測試其性能，將給單片機(jī)不同大小頻率的方波信號。 PCB排版布線及硬件焊接完成調(diào)試仿真后按照原理圖來完成PCB板的繪制，在Altium Designer軟件中繪制的PCB圖，將PCB文件發(fā)給PCB制作廠家，制作好的PCB如53所示。接下來按照原理圖將元器件焊接到制作好的電路板上，并完成實物的制作，實物如圖54所示。 圖53 PCB布線 圖54 脈搏測量儀 測試數(shù)據(jù)與結(jié)果分析將焊接好的實物，進(jìn)行實際的檢測，測試方案是：對同一個人同一時間進(jìn)行不同的方式進(jìn)行測量。脈搏測量儀是在2s內(nèi)計算出人體的脈搏數(shù)值，如果數(shù)值在接下來的幾秒內(nèi)一直變化，那么就要等變化不大時出現(xiàn)的數(shù)值時，就是人體1分鐘的脈搏次數(shù)了；而聽診器測量脈搏的次數(shù)則是要用到1分鐘，所以在檢測中安排了多次檢測，部分測試結(jié)果如表51所示。表51 部分測試結(jié)果測試次序聽診器測到的數(shù)據(jù)（次/分）脈搏測量儀示值（次/分）兩者之間相差173774276793372742477781570691680800 從表55中結(jié)果分析，在實際測量中，用聽診器測量的數(shù)據(jù)與脈搏測量儀檢測到的的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)誤差，這個是在檢測同一個人的脈搏的實時數(shù)據(jù)，出現(xiàn)的誤差最大為4，最小為0，因為脈搏儀在短時間內(nèi)就得到了數(shù)據(jù)，聽診器還要測滿1分鐘，在這段時間內(nèi)，會出現(xiàn)人體的生理變化，脈搏會忽慢忽快，導(dǎo)致了誤差的產(chǎn)生?？梢栽诒?5中看出，誤差保持在0到4之間，這個誤差范圍是可以允許的，因此本系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計要求。 6 總結(jié)與分析 基于單片機(jī)的脈搏測量儀系統(tǒng)容易進(jìn)行操作使用，其響應(yīng)速度和精度相對較好，應(yīng)用廣泛，具有實際意義。脈搏測量的極為特殊性，比如血脈的振動幅度小，大多數(shù)會受到其他信號的干預(yù)，造成需要的信號難以采集和獲取，或者無法保證采集獲取到的脈搏信號的準(zhǔn)確可靠性，而且脈搏信號的處理過程是比較麻煩和復(fù)雜的，所以在每個模塊的設(shè)計中，都應(yīng)該小心仔細(xì)，全面考慮，確保每一部分電路的正確性。系統(tǒng)可工作在直流電壓為5V伏左右，工作電流為100mA左右；系統(tǒng)在通電后，將手指放在紅外傳感器上，等待測試2s到5s可檢測到人體的信號，并在液晶屏上顯示出來。這次設(shè)計因為時間比較緊，還有就是本人掌握的知識有限，在本次設(shè)計中存在很多不足，而且系統(tǒng)的測試能力有限。本設(shè)計的整體設(shè)計方案相對于以前已有的設(shè)計來說，改進(jìn)和提高的幅度也不是很大，有一定的局限性。 現(xiàn)如今電子器件的日新月異，在設(shè)計各個電路模塊時，能有更為方便或者成熟準(zhǔn)確的方法來實現(xiàn)，這對于提升脈搏測量儀的精確性和效率有很大的意義。脈搏測量儀在醫(yī)療科學(xué)市場是有著對人體健康意義和商業(yè)效益的電子醫(yī)療器件，相信在科技發(fā)達(dá)的今后脈搏儀會越來越先進(jìn)，為現(xiàn)在這個世紀(jì)里同胞的健康標(biāo)準(zhǔn)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里面針對許多心血管類疾病的防治，做出當(dāng)代大學(xué)生對社會的進(jìn)步的一份小小的貢獻(xiàn)。25 參考文獻(xiàn)[1] 朱國富,廖明濤,[J].電子技術(shù)應(yīng)用,1998,(1):13.[2] 劉文,楊欣,[J].醫(yī)療裝備,2005,(9):911.[3] 將為,[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2011,(10):7072.[4] 李宏恩,[J].,(2):35.[5] 張義和,(上)[M].北京:人民郵電出版社,.[6] (十八)第十講集成運算放大器電路分析方法[J].,(3):2425.[7] 戚仕濤,朱興喜,吳敏,[J].,17(10):17 19.[8] 李秀農(nóng),[J].,35(3):3840.[9] [J].(4):8487[10] 南光群, LCD顯示器與PIC 16F877單片機(jī)的連接[J].,(6):4951.[11] [J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報:,28(5):9292.[12] 梁思番,[J].陜西紡織2008,(1):2829.[13] [J]..[14] 張麗娜,劉美玲,.[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,.[15] [M].北京:清華大學(xué)出版社,.
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