【正文】 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績與他們?yōu)槲业母冻鍪欠植婚_的。 感謝我的各位專業(yè)授課老師，正是你們的辛勤工作，使我對本專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而且學(xué)到了很多的知識，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，我在這里盡情展 現(xiàn)自己的才能。 Disp_Buffer[1]=Tmp*6%100/10。 Tmp=TH1*256+TL1。 TH0=(6553650000)/256。i++) { P2=DSY_BIT[i]。 while (1) { if(K1==0) { 30 Delay(10)。 IE=0x8A。 while (x) for (i=0。 uchar code DSY_BIT[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF}。（ 4） 通過次次的設(shè)計，使我體會到堅持不懈的毅力對完成一件事情起著巨大的作用。 為了更好的進(jìn)行電脈搏測量儀的設(shè)計，在近一個學(xué)期的時間里，認(rèn)真收集有關(guān)資料，并做相關(guān)的整理和閱讀，為這次的設(shè)計做好充分的準(zhǔn)備。 利用單片機(jī)自身的定時中斷、外部中斷、計數(shù)等功能，不僅能顯示出此次脈搏測量的次數(shù)，還能自動儲存這個數(shù)據(jù)。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 （ 6） 開機(jī)后顯示不正常或按鍵失靈 可查手指擺放的位置或按鍵電路 ， 若無故障則是硬件損壞。 （ 2） 時鐘的調(diào)試 根據(jù)晶體振蕩頻率計算出內(nèi)部定時器的基本參數(shù) ， 通過運(yùn)行一 段時間可通過秒表來校正后 ,看時間誤差的量 ,以這個量為依據(jù)改變程序中的內(nèi)部定時器基本參數(shù) ,就可使時鐘調(diào)準(zhǔn)確。試著輸入一系列脈沖（用適當(dāng)?shù)碾娮杞诱龢O，間 斷性地輸入），觀察 MCU 部分能是否能顯示；模擬部分用不透明的筆在紅外發(fā)射二極管和接收三級管之間搖擺，借助示波器觀察波形效果如何。 如果偶爾出現(xiàn)不穩(wěn)的情況，請按復(fù)位鍵對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。 測量過程中運(yùn)動噪聲 的影響 測量過程當(dāng)中，通常情況下手指和光電式脈搏傳感器可能產(chǎn)生相對的運(yùn)動，這樣對脈搏測量產(chǎn)生誤差，可以通過 2 個方面減少運(yùn)動噪聲誤差：一是改善指套式傳感器的機(jī)械抗運(yùn)動性，比如說使指套能夠更緊的 套 在手指上，不易松動；二是從脈搏信號處理的角度，通過算法來減小誤差。 電磁干擾對脈搏傳感器的影響 通過光電轉(zhuǎn)換得到的包含脈搏信息的電信號一般比較微弱，容易受到外界電磁信號的干擾，在傳統(tǒng)的光電式脈搏傳感器電路中，由于光敏器件和放大電路是分離的，那么在信號的傳遞過程就很容易受到外界 電磁干擾，通常在一級放大電路采用電磁屏蔽的方式來消除電磁干擾。 測量環(huán)境下的背景光包含環(huán)境光和在測量過程中引起的二次反射光。 程序在執(zhí)行過程 若發(fā)現(xiàn)有干擾則忽略該干擾而不顯示 ，進(jìn)一步減少讀入數(shù)據(jù)的誤差 。 Disp_Buffer[0]=Tmp*6%10。 Disp_Buffer[4]=Tmp*6/10000。 顯示程序 流程 ： 顯示程序包括顯示上次的脈搏次數(shù)、本次測量中的時間和脈搏的次數(shù)。 TL0=(6553650000)%256。 流程如圖 所示。 P0=DSY_CODE[Disp_Buffer[i]]。 if (K1==0) { TR1=TR0=1。 TMOD=0x51。同時可以對按鍵進(jìn)行檢測，只要復(fù)位測試值就可以重新開始測試。系統(tǒng)初始化之 后 , 進(jìn)行定時器中斷、外部中斷、顯示等工作，不同的外部硬件控制不同的子程序。 8051 的 /RD 和 /PSEN 相與后接 DIR，使得 RD且 PSEN有效時， 74LS245 輸入（ ←D1 ），其它時間處于輸出（ →D1 ）。 當(dāng) 8051 單片機(jī)的 P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過 P0 最大負(fù)載能力時，必須接入 74LS245 等總線驅(qū)動器。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則顯示器的公共端只需一個 8 位 I/O 口進(jìn)行動態(tài)掃描（稱為掃描口），控制每位顯示器所顯示的字形也需一個 8 位口（稱為段碼輸出）。 動態(tài)顯示方式是指一位一位地輪流點(diǎn)亮每位顯示器（稱為掃描），即每個數(shù)碼管的位選被輪流選中，多個數(shù)碼管公用一組段選，段選數(shù)據(jù)僅對位選選中的數(shù)碼管有效。由于單片機(jī)本身提供的 I/O 口有限，實際使用中，通常通過擴(kuò)展 I/O口的形式 解決輸出口數(shù)量不足的問題。但顯示內(nèi)容有限，不能顯示圖形，因而其應(yīng)用有局限性。 圖 單片機(jī)處理電路 顯示電路 LED 的綜述 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，為了便于人們觀察和監(jiān)視單片機(jī)的運(yùn)行情況，常常 需要用顯示器顯示運(yùn)行的中間結(jié)果、狀態(tài)等信息，因此顯示器也是不可缺少的外 部設(shè)備之一。 圖 整形后的方波 圖 為脈搏信號在放大整形前后的對比。當(dāng)有跳動的脈搏時，血脈使手指透光性變差，紅外接收三極管中的暗電流減小， 輸出 電壓 上升。當(dāng)手指離開傳感器或檢測到較強(qiáng)的干擾光線 時， 輸入端的直流電壓會出現(xiàn)很大變化，為了使它不致泄露到 U2B 輸入端而造成錯誤指示，用 C C9 串聯(lián)組成的雙極性耦合電容把它隔斷。 信號采集 電路 圖 是脈搏信號的 采集 電路， U3 是 紅外發(fā)射和接收裝置，由于 紅外發(fā)射二極管中的電流越大，發(fā)射角度越小，產(chǎn)生的發(fā)射強(qiáng)度就越大，所以對 R21 阻值的選取要求較高 。 圖 透 射式光電傳感器 光電傳感器檢測原理 9 檢測 原理是 : 隨著心臟的搏動，人體組織半透明度隨之改變：當(dāng)血液送到人體組織時，組織的半透明度減小，當(dāng)血液流回心臟，組織半透明度則增大；這種現(xiàn)象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯。光電式脈搏傳感器按照光的接收方式可分為透射式和反射式 2 種 。采用 GaAs 紅外 發(fā)光二極管作為光源時，可基本抑制由呼吸運(yùn)動造成的脈搏波曲線的漂移。 脈搏主要由人體動脈舒張和收縮產(chǎn)生的，在人體指尖 組織中的動 脈成分含量高，而且指尖厚度相對其他人體組織而言比較薄，透過手指后檢測到的光強(qiáng)相對較大，因此光電式脈搏傳感器的測量部位通常在人體指尖。近年來 , 光電檢測技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中發(fā)展很快 , 這主要是由于光能避開強(qiáng)烈的電磁干擾 , 具有很高的絕緣性 , 且可非侵入地檢測病人各種癥狀信息 ,具有結(jié)構(gòu)簡單、無損傷、精度高、可重復(fù)好等優(yōu)點(diǎn) 。 EA ＝ 1，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲器。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振器頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 ② 作為第二功能使用，每一位功能定義如表 所示。作輸入口使用 時，因內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電萌 。 6 圖 AT89C51 的封裝形式 引腳功能： Vcc：電源電壓 GND： 接 地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I／ 0 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 外部中斷信號 光電傳感器 低通放大器 比較和 整形 單片機(jī) AT89C51 數(shù)碼顯示電路 外部晶振 5 3 硬件系統(tǒng) 控制器 本系統(tǒng)基于 51 系列單片機(jī)來實現(xiàn)，因為系統(tǒng)沒有其它高標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們最終選擇了 AT89C51 通用的比較普通單片機(jī)來實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。 （ 3） 測試的適用電壓為 5V 的直流電壓 。該信號經(jīng)放大 、 濾波 、 整形后輸出，輸出的脈沖信號作為單片機(jī)的外部中斷信號。 （ 5） 電源 即向 光電 傳感器 、信號處理、 單片機(jī)提供的 電源，可以是 5V 的 交流或直流的穩(wěn)壓電源。 （ 1） 光電 傳感器 即將非電量 (紅外光 )轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件， 它由紅外發(fā)射二極管和接收三極管組成， 它可以將 接收到的紅外光 按一定的函數(shù)關(guān)系 (通常是線性關(guān)系 )轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量 (如電壓、電流或頻率等 )輸出。 3 2 脈搏測量儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 脈搏測 量儀的設(shè)計，必須是 通過 采集人體脈搏變化引起的一些生物信號 ，然后把生物信號轉(zhuǎn)化為物理信號，使得這些變化的物理信 號能夠表達(dá)人體的脈搏變化，最后要得出每分鐘的脈搏次數(shù)，就需要 通過相應(yīng)的 硬件電路及 芯片來 處理物理變化并 存儲脈搏次數(shù)。 人體心室周期性的收縮和舒張導(dǎo)致主動脈的收縮和舒張，是血流壓力以波的 形式從主動脈根部開始沿著整個動脈系統(tǒng)傳播，這種波成為脈搏波。 近年來國內(nèi)外致力于開發(fā)無創(chuàng)非接觸式的傳感器，這類傳感器的重要特征是測量的探測部分不侵入機(jī)體，不造成機(jī)體創(chuàng)傷，能夠自動消除儀表自身系統(tǒng)的誤差，測量精度高，通常在體外，尤其是在體表間接測量人體的生理和生化參數(shù)。起初 用于體育測量的脈搏測試 集中在對接觸式傳感器的研究，利用此 類傳感器所研制的指脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點(diǎn)。此后隨著機(jī)械及電子技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外在研制中醫(yī)脈象儀方面進(jìn)展很快，尤其是 70 年代中期，國內(nèi)天津、上海、江西等地相繼成立了跨學(xué)科的脈象研究協(xié)作組，多學(xué)科共同合作促使中醫(yī)脈象研究工作進(jìn)入了一個新的境界。 醫(yī)院的護(hù)士每天都要給住院的病人把脈記錄病人每分鐘脈搏數(shù)，方法是用手按在病人腕部的動脈上，根據(jù)脈搏的跳動進(jìn)行計數(shù)。但由于中醫(yī)是靠手指獲取脈搏信息，雖然脈診具有簡便、無創(chuàng)、無痛的特點(diǎn)易為患者接受，然而在長期的醫(yī)療實踐中也暴露出一些缺陷。 photoelectric sensor III 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract..................................................