基于51單片機(jī)人體脈搏測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分析范文-wenkub.com
2025-05-10 23:21 本頁(yè)面
【正文】 脈搏測(cè)量?jī)x在醫(yī)療科學(xué)市場(chǎng)是有著對(duì)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(huì)越來越先進(jìn)，為現(xiàn)在這個(gè)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(duì)許多心血管類疾病的防治，做出當(dāng)代大學(xué)生對(duì)社會(huì)的進(jìn)步的一份小小的貢獻(xiàn)。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(cè)試2s到5s可檢測(cè)到人體的信號(hào)，并在液晶屏上顯示出來。表51 部分測(cè)試結(jié)果測(cè)試次序聽診器測(cè)到的數(shù)據(jù)（次/分）脈搏測(cè)量?jī)x示值（次/分）兩者之間相差173774276793372742477781570691680800 從表55中結(jié)果分析，在實(shí)際測(cè)量中，用聽診器測(cè)量的數(shù)據(jù)與脈搏測(cè)量?jī)x檢測(cè)到的的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)誤差，這個(gè)是在檢測(cè)同一個(gè)人的脈搏的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)的誤差最大為4，最小為0，因?yàn)槊}搏儀在短時(shí)間內(nèi)就得到了數(shù)據(jù)，聽診器還要測(cè)滿1分鐘，在這段時(shí)間內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)人體的生理變化，脈搏會(huì)忽慢忽快，導(dǎo)致了誤差的產(chǎn)生。 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。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(duì)電路進(jìn)行連線，連接完后進(jìn)行檢查無(wú)誤后， Professional單片機(jī)中對(duì)電路進(jìn)行仿真。程序編譯結(jié)果如圖51所示。 //顯示開及光標(biāo)設(shè)置 LCD_WriteCom(0x01)。 //display mode LCD_WriteCom(0x38)。 LCD_RS=0。 _nop_()。}/********LCD1602命令寫入***********/void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM){ delay5ms()。 LCD_E=1。 //操作前短暫延時(shí)，保證信號(hào)穩(wěn)定 LCD_E=0。a++) //for循環(huán)決定顯示字符個(gè)數(shù) { Data_Word=*Adress_Data。 uchar Data_Word。 圖42 中斷程序流程圖 中斷程序：void Time1() interrupt 3 //定時(shí)器1服務(wù)函數(shù){ static uchar Key_Con,Maibo_Con。 View_Data[2]=39。 } else //脈搏不正常（計(jì)數(shù)超過5000，也就是兩次信號(hào)時(shí)間超過5s）不顯示數(shù)據(jù) { View_Data[0]=39。 //將按鍵使能變量清零，等待下次按鍵按下 View_Change=1。 lcd_1602_word(0x80,16,Pulse Rate: )。系統(tǒng)上電后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，LCD顯示并打開定時(shí)器，進(jìn)入循環(huán)，開始掃描按鍵程序，再顯示出來，再次掃描按鍵程序，結(jié)束程序。如圖311所示。復(fù)位電路如圖310所示。振蕩電路是由兩個(gè)30pF的電容和一個(gè)12MHz的晶振組成，單片機(jī)系統(tǒng)的工作周期通過計(jì)算是1us。圖37 LCD顯示電路 鍵盤電路模塊因?yàn)镮/O口足夠用，鍵盤設(shè)計(jì)采用線性鍵盤，三個(gè)引腳通過按鍵接地，有程序控制掃描。圖36 信號(hào)處理電路 顯示模塊LCD1602是因?yàn)樵陲@示屏要顯示的數(shù)據(jù)是16X2,就是可以顯示出兩行數(shù)據(jù)，上下兩行都可以顯示16個(gè)字符和數(shù)字，LCD1602顯示模塊有標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口。脈搏采集電路如圖35所示。LM358P的引腳結(jié)構(gòu)如圖34所示。 信號(hào)采集與處理模塊設(shè)計(jì) ST188紅外光電傳感器 信號(hào)采集用的是反射式紅外光電傳感器，由紅外發(fā)光二極管和紅外光敏三極管構(gòu)成。 復(fù)位引腳：所有的微處理都需要復(fù)位的動(dòng)作，復(fù)位引腳是9引腳，接高電平超過2個(gè)機(jī)器周期，即可產(chǎn)生復(fù)位動(dòng)作。 輸入/輸出端口：如圖32，40引腳的下一個(gè)是第39引腳，是P0的起始引腳，直到第32腳這8個(gè)腳是P0；1引腳到8引腳為P1；21到28引腳為P2；10引腳到17引腳為P3；39引腳、1引腳、21引腳、10引腳就是4個(gè)Port的開始引腳，因此把這四個(gè)引腳稱為輸入/輸出端口。硬件電路如圖31所示。按鍵功能由4個(gè)按鍵開關(guān)組成，用于對(duì)單片機(jī)的復(fù)位，設(shè)置上下限，數(shù)值加，數(shù)值減。選擇STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)的的可靠性可以得到提升，而且簡(jiǎn)化電路的設(shè)計(jì)，從而使系統(tǒng)耗材減少。采用紅外傳感器進(jìn)行對(duì)脈搏信號(hào)的采集，光電系統(tǒng)通常是指能夠敏感到紫外光至紅外光的光能量，并將這個(gè)光能量變換成電信號(hào)的器件。動(dòng)脈信號(hào)極弱，振幅非常有限，難于進(jìn)行采集和獲取。 研究的主要內(nèi)容2005年09月劉文等設(shè)計(jì)了利用51系列單片機(jī)開發(fā)指脈采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的脈搏數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、報(bào)警等功能[2]。有的醫(yī)療測(cè)量?jī)x器需要比較嚴(yán)格的檢測(cè)環(huán)境，才能檢測(cè)出人體的脈搏信號(hào)，如此要求嚴(yán)格的測(cè)量環(huán)境，根本不能在平常的消費(fèi)者當(dāng)中所處的條件里準(zhǔn)確測(cè)量。 脈搏測(cè)量?jī)x的研究現(xiàn)狀在日新月異的醫(yī)療學(xué)中，檢測(cè)脈
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