【正文】 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績(jī)與他們?yōu)槲业母?出是分不開(kāi)的。 感謝我的各位專業(yè)授課老師，正是你們的辛勤工作，使我對(duì)本專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而且學(xué)到了很多的知識(shí)，掌握了很多的方法。感謝學(xué)校為我提供了自我發(fā)揮的舞臺(tái)，我在這里盡情展現(xiàn)自己的才能。//顯示關(guān) TR0=0。 timecount++。 //測(cè)得 5次開(kāi)始顯示 ? } // aa++。 // LCD_write_char(3,1,time[i]%10+48)。 timecount=0。//暫時(shí)關(guān)外部中斷 if(timecount8) //當(dāng)連續(xù)兩次檢測(cè)時(shí)間間隔小于 8*50ms=400ms不處理 { TR0=1。 LCD_write_char(7,1,(rate%100)/10+48)。 39。 //LCD_write_char(7,1,39。//定時(shí)器停止 EA=1。 LCD_write_char(14,1,39。)。/39。 // LCD_write_char(13,0,39。)。a39。 LCD_write_char(9,0,39。)。r39。 LCD_write_char(5,0,39。)。//實(shí)測(cè)每 50ms中斷的定時(shí)值 TL0=(6553650650)%256。//lcd初始化 TCON=0x01。 /*????????*/ LCD_write_(0x14)。 /*????*/ LCD_write_(0x01)。 LCD_write_(0x38)。 } /******************************************************************/ /* lcd初始化 */ /******************************************************************/ void LCD_init(void) { LCD_write_(0x38)。 delay_ms(5)。 P0 = Data。 delay_us(5)。 b++) { 。 for (a = 1。 unsigned int time[6]={0}。 //???? sbit EN = P1^1。（ 3）通過(guò)此次的設(shè)計(jì)，使我對(duì)硬件設(shè)計(jì)和各模塊的功能有了更深的了解，同時(shí)提高了動(dòng)手能力。然而科技的進(jìn)步勢(shì)必會(huì)使測(cè)量?jī)x的功能日益強(qiáng)大和完善，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，將會(huì)給我們的生活帶來(lái)更多的方便和精彩。重點(diǎn)介紹了單片機(jī)的最小系統(tǒng)，通過(guò)單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了脈搏的測(cè)量系統(tǒng)，由光電傳感器采集到脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)的放大、濾波和整形電路將輸出的信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的外部中斷獲取并最終在數(shù)碼管上顯示。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。 （ 5） 進(jìn)人測(cè)量狀態(tài) , 但測(cè)量值不穩(wěn)定 主要是光電傳感器受到電磁波等干擾，其次是損壞或有虛焊。 （ 1） 放大倍數(shù)的增加 傳感器的輸出端經(jīng)示波器觀察有幅度很小的正弦波，但經(jīng)整形輸出后檢測(cè)到的脈沖還是很弱，在確定電路沒(méi)有問(wèn)題的情況下，加強(qiáng)信號(hào)的放大倍數(shù)，調(diào)整電阻 R3 和 R5的阻值。斷開(kāi)兩部分的連接點(diǎn)，先調(diào)試 MCU 部分。把手輕輕置于右下角的傳感器中，以稍微有壓迫感為宜，這時(shí)很快就可以看到紅色發(fā)光二極管會(huì)伴隨你的脈搏而閃爍，讓你直觀的看到自己脈搏跳動(dòng)的速度，按下復(fù)位鍵后單片機(jī)和顯示部分開(kāi)始工作，單片機(jī)立刻開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)數(shù)碼管顯示出你的心率，非常方便。通常脈搏信號(hào)的頻率范圍在 － 30Hz 之間，小于工頻 50Hz，因此通過(guò)低通濾波器可以有效濾除工頻干擾，這在信號(hào)調(diào)理電路中容易實(shí)現(xiàn)；同時(shí)可以在控制電路中對(duì)光源進(jìn)行脈沖調(diào)制，這樣不但能夠降低系統(tǒng)的功耗，而且能夠在一定程度上減小外界的電磁干擾，在脈搏信號(hào)數(shù)據(jù)采集后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理法方法進(jìn)一步濾除工頻信號(hào)的干擾。這是因?yàn)榧又柑资降拿}搏傳感器中環(huán)境光在測(cè)量過(guò)程中基本不受外界環(huán)境光的影響，而且能夠有效減少二次反射光，使照射到手指上的光波長(zhǎng)單一，所以得到的脈搏信號(hào)較為穩(wěn)定，沒(méi)有明顯的重疊雜波信號(hào)，能夠很好的體現(xiàn)出脈搏波形的特征。 環(huán)境光對(duì)脈搏傳感器測(cè)量的影響 在光電式脈搏傳感器中，光敏器件接收到的光信號(hào)不僅包含脈搏信息的透射光的信號(hào)，而且包含測(cè)量環(huán)境下的背景光信號(hào)，由于動(dòng)脈波動(dòng)引起的光強(qiáng)變化比背景光的變化微弱得多，因此在測(cè)量過(guò)程當(dāng)中要保持測(cè)量背景光的恒定，減少背 22 景光的干擾。 程序中對(duì)前一次測(cè)量的脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行了自動(dòng)保存，并且用數(shù)碼顯示。 圖 INT 中斷程序流程圖 顯示程序流程： 顯示程序包括顯示上次的脈搏次數(shù)、本次測(cè)量中的時(shí)間和脈搏的次數(shù)。流程如圖 所示。 圖 主程序流程圖 定時(shí)器中斷程序流程： 定時(shí)器中斷服務(wù)程序由 十秒鐘 鐘計(jì)時(shí)、按鍵檢測(cè)、有無(wú)測(cè)試信號(hào)判斷等部分組成。系統(tǒng)上電后 ,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其 他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 來(lái)自傳感和整形輸出電路的脈沖電平輸入單片機(jī) 89C51 的 引腳 ，單片機(jī)設(shè)為 下降沿 中斷觸發(fā)模式，故每次脈沖下降沿到達(dá)時(shí)觸發(fā)單片機(jī)產(chǎn)生中斷并進(jìn)行計(jì)時(shí)，來(lái)一個(gè)脈沖脈搏次數(shù)就加一；定時(shí)器中斷主要完成 十秒鐘 的定時(shí)功能。 10 圖 信號(hào)采集電路 信號(hào)放大 整形 脈搏信號(hào)介紹 由于光電傳感器所輸出的信號(hào)波源強(qiáng)度比較弱，且為類似于正弦波波形，如圖 所示，所以對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大整形處理，使其以較強(qiáng)方波形式輸出。雖然手指遮擋了紅外發(fā)射二極管發(fā)射的紅外光，但是由于紅外接收三極管中存在暗電流，會(huì)造成輸出電壓略低。 R21 過(guò)大，通過(guò)紅外發(fā)射二極管的電流偏小，紅外接收三極管無(wú)法區(qū)別有脈搏和無(wú)脈搏時(shí)的信號(hào)。由于手指動(dòng)脈血在血液循環(huán)過(guò)程中呈周期性的脈動(dòng)變化，所以它對(duì)光的反射和衰減也是周期性脈動(dòng)的 , 于是紅外接收三極管輸出信號(hào)的變化也就反映了動(dòng)脈血的脈動(dòng)變化。因此本系統(tǒng)采用了指套式的透射型光電傳感器 , 實(shí)現(xiàn)了光電隔離 ,減少了對(duì)后級(jí)模擬電路的干擾。在本設(shè)計(jì)中，紅外接收三極管和紅外發(fā)射二極管相對(duì)擺放以獲得最佳的指向特性。因此可以認(rèn)為光透過(guò)手指后的變化僅由動(dòng)脈血的充盈而引起的，那么在恒定波長(zhǎng)的光源照射下，通過(guò)檢測(cè)透過(guò)手指的光強(qiáng)將可以間接測(cè)量到人體的脈搏信號(hào)。 8 光電傳感器的原理 根據(jù)朗伯一比爾 (Lamber— Beer)定律，物質(zhì)在一定波長(zhǎng)處的吸光度和他的濃度成正比。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。對(duì)端口寫(xiě) “ 1” ，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 Pl 口： P1 是 — 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。 AT89C51 的特點(diǎn) （ 1） 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 （ 2） 4k 字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash 閃速存儲(chǔ)器 （ 3） 1000 次擦寫(xiě)周期 （ 4） 全靜態(tài)操作： OHz24MHz （ 5） 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 （ 6） 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM （ 7） 32 個(gè)可編程 I／ O 口線 （ 8） 2 個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器 （ 9） 6 個(gè)中斷源 （ 10） 可編程串行 UART 通道 （ 11） 低功耗空閑和掉電模式 AT89C51 的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)所使用的 AT89C51 的封裝形式是 DIP40。 （ 5） 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此體積小、重量輕、性價(jià)比優(yōu)越。 光電脈搏測(cè)量?jī)x的特點(diǎn) 與 傳統(tǒng)的脈搏測(cè)量?jī)x相比，光電式脈搏測(cè)量?jī)x具有以下特點(diǎn)： （ 1） 測(cè)量的探測(cè)部分不侵入機(jī)體，不造成機(jī)體創(chuàng)傷，通常在體外。脈搏測(cè)量?jī)x硬件框圖如下圖 所示： 4 圖 脈搏測(cè)量?jī)x的工作原理 當(dāng)手指放在紅外線發(fā)射二極管和接收 二 極管中間，隨著心臟的跳動(dòng)，血管中血液的流量將發(fā)生變換。 （ 3） 單片機(jī)電路 即利用單片機(jī)自身的定時(shí)中斷計(jì)數(shù)功能對(duì)輸入的脈沖電平進(jìn)行運(yùn)算得出心率（包括AT89C5外部晶振、外部中斷等）。 光電脈搏測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu) 光電脈搏測(cè)量?jī)x是利用光電傳感器作為變換原件，把采集到的用于檢測(cè)脈搏跳動(dòng)的紅外光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，用電子儀表進(jìn)行測(cè)量和顯示的裝置。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài) (波形 )、強(qiáng)度 (波幅 )、速率 (波速 )和節(jié)律 (周期 )等方面的綜合信息，在很大 程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征 ,因此對(duì)脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)損傷、精度高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)季節(jié)變化時(shí)，所測(cè)信號(hào)受環(huán)境溫度 影響明顯，造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。 目前脈搏測(cè)量?jī)x在多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，除了應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如無(wú)創(chuàng)心血管功能 2 檢測(cè)、妊高癥檢測(cè)、中醫(yī)脈象、脈率檢測(cè)等等，商業(yè)應(yīng)用也不斷拓展，如運(yùn)動(dòng)、健身器材中的心率 測(cè)試都用到了技術(shù)先進(jìn)的脈搏測(cè)量?jī)x。為了提高脈搏測(cè)量的精確與速度，多種脈搏測(cè)量?jī)x被運(yùn)用到醫(yī)學(xué)上來(lái)，從而開(kāi)辟了一條全新的醫(yī)學(xué)診斷方法。脈診的這種定性化和主觀性，大大影響了其精度與可行性，成為中醫(yī)脈診應(yīng)用、發(fā)展和交流中的制約因素。脈診是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中最具特色的一項(xiàng)診斷方法，其歷史悠久，內(nèi)容豐富，是中醫(yī) “ 整體觀念 ” 、 “ 辨證論證 ” 的基本精神的體現(xiàn)與應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 ： 脈搏計(jì)數(shù) ； 51 單片機(jī)；光電傳感器 II Abstract Pulse measuring instrument has been widely used in our daily life. In order to increase its simplicity and accuracy, this subject designs one system based on singlechip microputer and infrared light emitting diode and photo transistor as sensors, and calculates time with using of