光電脈搏傳感器論文-在線瀏覽
2025-08-06 13:06本頁(yè)面
【正文】 的液體，光在一般組織中的穿透性要比在血液中大幾十倍。脈搏主要由人體動(dòng)脈舒張和收縮產(chǎn)生的,在人體指尖,組織中的動(dòng)脈成分含量高,而且指尖厚度相對(duì)其他人體組織而言比較薄,透過(guò)手指后檢測(cè)到的光強(qiáng)相對(duì)較大,因此光電式脈搏傳感器的測(cè)量部位通常在人體指尖。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)的光源的照射下, 本設(shè)計(jì)利用透射式的測(cè)量方法，通過(guò)檢測(cè)透過(guò)手指的光強(qiáng)可以間接測(cè)量到人體的脈搏信號(hào)。測(cè)量腔入口連有遮光指套，指套口有適合的松緊帶來(lái)適應(yīng)各種粗細(xì)的手指。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止。輸出電壓隨照射到光敏器件的光強(qiáng)度呈線性變化。OPT101型傳感器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖42所示。圖 43 輸出幅度與照射光線波長(zhǎng)的關(guān)系 圖44 輸出幅度與入射角的關(guān)系 低功率運(yùn)算放大器LM324NLM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。其特點(diǎn)為：（1）短路保護(hù)輸出 （2）真差動(dòng)輸入級(jí)（3）單電源工作，~~32V （4）低輸入偏置電流，最大100nA[LM324A]（5）每一個(gè)封裝四個(gè)放大器 （6）內(nèi)部補(bǔ)償（7）共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 （8）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳輸出（9）在輸入端的靜電放電位增加可靠性而不影響器件的工作 通用型集成電壓比較器AD790雙列直插式AD790單集成電壓比較器，與集成運(yùn)放相同，它有同相和反相兩個(gè)輸入端，分別是引腳2和3；正、負(fù)兩個(gè)外接電源177。此外，引腳8接邏輯電源，其取值決定于負(fù)載所需高電平。引腳5為鎖存控制端，當(dāng)它為低電平時(shí)，鎖存輸出信號(hào)。 本設(shè)計(jì)采用紅色發(fā)光二極管發(fā)出的光線通過(guò)手指照射在OPT101的受光窗，當(dāng)指尖的血流量隨心臟跳動(dòng)而改變時(shí)，從LED通過(guò)指尖到達(dá)受光窗的光線也隨之改變，這樣光電流也發(fā)生波動(dòng)性變化，從而采集到心臟脈搏信號(hào)。C4和R5構(gòu)成低通濾波器，去除高頻信號(hào)。其中，左下方的LM324提供參考電壓，R10為電位器，用于調(diào)節(jié)電壓比較器的參考電壓，以消除不同人手指的差異性。圖52 單片機(jī)系統(tǒng)電路圖 下圖為傳感器外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。第六章 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)程序中，采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)檢測(cè)周期10s，在10s過(guò)程中，P3^2引腳檢測(cè)方波脈搏信號(hào)，每次高電平來(lái)臨，系統(tǒng)進(jìn)行判斷：相鄰兩次高電平的時(shí)間差是否大于10ms，因?yàn)槊}搏周期理論最大值為300ms，其中的高電平時(shí)間會(huì)更?。ㄟ@跟人的心跳特征有關(guān)），此判斷能消除電壓比較器的誤判和彌補(bǔ)個(gè)人心跳的差異
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