【正文】 頻特性是令人滿意的。 放大電路按人體脈搏在運(yùn)動(dòng)后跳動(dòng)次數(shù)達(dá)200次/分鐘的計(jì)算來設(shè)計(jì)低通放大器。LM324 。，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“”為兩個(gè)信號輸入端，“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。但該傳感器輸出信號的頻率很低，如當(dāng)脈搏只有為50次/分鐘時(shí)，200次/，因此信號首先經(jīng)R2C10濾波以濾除高頻干擾，再由耦合電容CC9加到線性放大輸入端。二是有脈期。 信號采集電路當(dāng)手指處于測量位置時(shí)，會(huì)出現(xiàn)二種情況：一是無脈期。反之，R21過小，通過的電流偏大，紅外接收三極管也不能準(zhǔn)確地辨別有脈搏和無脈搏時(shí)的信號。R21選擇270Ω同時(shí)也是基于紅外接收三極管感應(yīng)紅外光靈敏度考慮的。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,減少了對后級模擬電路的干擾。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[8]。在本設(shè)計(jì)中，紅外接收三極管和紅外發(fā)射二極管相對擺放以獲得最佳的指向特性。采用發(fā)光二極管作為光源時(shí)，可基本抑制由呼吸運(yùn)動(dòng)造成的脈搏波曲線的漂移。通過比較，我們可以發(fā)現(xiàn)LED動(dòng)態(tài)顯示更加適合本設(shè)計(jì)，所以就采用此方法。通過調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可以既保證亮度，又保證顯示。對于每一位顯示器來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。隨著顯示器位數(shù)的增加，需要的I/O口線也將增加。靜態(tài)顯示主要的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下顯示器的亮度大，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)，CPU才去執(zhí)行顯示更新子程序，這樣既節(jié)約了CPU的時(shí)間，又提高了CPU的工作效率。在這種顯示方式下，每一個(gè)LED數(shù)碼管顯示器都需要一個(gè)8位的輸出口進(jìn)行控制。4是位選端；a~g、Dp是字選端。共陽極的LED數(shù)碼管顯示器的公共端為發(fā)光二極管的陽極，通常接+5V電源，當(dāng)發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。七段LED數(shù)碼管顯示器有8個(gè)發(fā)光二極管，其中從a~g管腳輸入顯示代碼，可顯示不同的數(shù)字或字符，Dp顯示小數(shù)點(diǎn)。 LED 的結(jié)構(gòu)LED數(shù)碼管顯示器是由發(fā)光的二極管顯示字段組成的。LED 顯示器具有耗電省、成本低廉、配置簡單靈活、安裝方便、耐振動(dòng)、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。顯示器的種類很多，從液晶顯示、發(fā)光二極管顯示到CRT 顯示器，都可以與微機(jī)配接。故只要把此電信號轉(zhuǎn)換成脈沖并進(jìn)行整形、計(jì)數(shù)和顯示[9]，即可實(shí)時(shí)的測出脈搏的次數(shù)。因此本設(shè)計(jì)將光敏二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體的手指部位，經(jīng)過手指組織的反射和衰減由裝在該部位旁邊的光敏三管來接收其透射光并把它轉(zhuǎn)換成電信號。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三極管的穿透電流還??；當(dāng)有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=（1+β）Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。在外電場的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。micro。　光敏二極管是最常見的光傳感器。近年來，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。 　光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。12M）=1us。 復(fù)位電路時(shí)鐘電路工作后，在REST管腳上加兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部開始進(jìn)行初始復(fù)位，： 振蕩電路本設(shè)計(jì)晶振選擇頻率為12MHz。6. XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí),持續(xù)給出RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。5. RST：復(fù)位輸入。P3口還用于實(shí)現(xiàn)AT89C2051的各種功能,如下表101所示。當(dāng)P3口引腳寫入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。4. P3口：～、?！?它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流(IIL)。P1口輸出緩沖器可吸收20mA電流并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。 。 3. P1口：P1口是一8位雙向I/O口。：AT89C2051芯片的主要引腳功能為：1. Vcc：電源電壓。 AT89C2051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖此外,從AT89C2051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖也可看出,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致（除模擬比較器外）,引腳RST、XTALXTAL2的特性和外部連接電路也完全與51系列單片機(jī)相應(yīng)引腳一致,但P1口、P3口有其獨(dú)特之處。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS—51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。低功耗空載和掉電方式。直接LED驅(qū)動(dòng)輸出 六個(gè)中斷源 15根可編程I/O引線 兩級加密程序存儲(chǔ)器 ～6V的操作范圍 2K字節(jié)可重編程閃速存儲(chǔ)器 低功耗空載和掉電方式 直接LED驅(qū)動(dòng)輸出 六個(gè)中斷源 15根可編程I/O引線 兩級加密程序存儲(chǔ)器 ～6V的操作范圍 2K字節(jié)可重編程閃速存儲(chǔ)器 低功耗空載和掉電方式直接LED驅(qū)動(dòng)輸出 六個(gè)中斷源 15根可編程I/O引線 兩級加密程序存儲(chǔ)器 第三章 基本元器件介紹 AT89C51簡介AT89C5l是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能的CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89CSl單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。5. 由于結(jié)構(gòu)簡單，因此體積小、重量輕、性價(jià)比優(yōu)越。3. 測試的適用電壓為5V9V的直流電壓。 光電脈搏測量儀的特點(diǎn)與傳統(tǒng)的脈搏測量儀相比，光電式脈搏測量儀具有以下特點(diǎn)：1. 測量的探測部分不侵入機(jī)體，不造成機(jī)體創(chuàng)傷，通常在體外。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。：外部中斷信號光電傳感器低通放大器比較器和振蕩器單片機(jī)AT89C51數(shù)碼顯示電路外部晶振圖 脈搏測量儀的工作原理當(dāng)手指放在紅外線發(fā)射二極管和接收三極管中間，隨著心臟的跳動(dòng)，血管中血液的流量將發(fā)生變換。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5V9V的交流或直流的穩(wěn)壓電源。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）。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。 光電脈搏測量儀的結(jié)構(gòu)光電脈搏測量儀是利用光電傳感器作為變換原件，把采集到的用于檢測脈搏跳動(dòng)的紅外光轉(zhuǎn)換成電信號，用電子儀表進(jìn)行測量和顯示的裝置。第二章 脈搏測量儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)脈搏測量儀的設(shè)計(jì)，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(chǔ)脈搏次數(shù)。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[5]。人體心室周期性的收縮和舒張導(dǎo)致主動(dòng)脈的收縮和舒張，是血流壓力以波的形式從主動(dòng)脈根部開始沿著整個(gè)動(dòng)脈系統(tǒng)傳播，這種波成為脈搏波[4]。具有結(jié)構(gòu)簡單、無損傷、精度高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。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(dòng)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)。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)季節(jié)變化時(shí)，所測信號受環(huán)境溫度影響明顯，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確[3]。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)。目前脈搏測量儀在多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，除了應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如無創(chuàng)心血管功