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1、I -红外线脉搏自动测量仪II -摘 要现代医学认为心血管疾病己经成为危害人类健康的第一杀手因此寻找更加安全，有效和无创伤的心血管诊疗方法是当前医学界人士迫切的需求。从单片机发出的测量信号经光源驱动电路进行功率放大后，送到指套式光电传感器的红光和红外发射二极管上，使它们发射光脉冲。测量时将人的中指夹在指套里，光脉冲透过手指，通过分析测量部位的血液随脉搏波动引起光吸收的变化推算人体的脉搏。通过对信号放大，消抖，用 555 接成施密特触发器，整形成方波接入单片机T1 口，通过 TR0 定时，TR1 计数对数据处理，把脉搏数据传输给数码管输出。数码显示电路采用动态显示，采用 74HC244 锁存器作
2、为驱动，用弹片机 P2 口作为数据输出端，P1 口进行位选。文章给出了系统的功能特点、设计原理、硬件电路及软件设计等。该系统在提高精度的同时也大大提高了系统的响应速度;该仪器成本低,可靠性高,操作方便。关键词：红外线；脉搏；单片机I -AbstractThe illness of heart is the first killer to health of human race in the modern medicines. The study of pulse wave, including its quantitative diagnose and propagation is one
3、of the hot topics in the fields of clinical medicine, such as how to detect cardiovascular diseases and make early diagnosis without harm. The signal that is from the microprocessor be blew up by lamp-house circuit sent to the glow and infrared diode of the photoelectric sensor and beamed the ray pu
4、lse. Putting the middle finger in the fingertip when the ray pulse permeates the finger and analyzing the signal be absorbed. The pulse is calculated by measuring the variance of light absorption resulted from blood current waving in the measured part of human body .The signal be made blow up and fa
5、ce lifting by TR0 timing and TR1 taking count The article gives the systems function, design principle hardware electric circuit and software design etc. It adopts the method of ANGA (Avoiding Noise and Gliding Average) to filter the orderly signal; In the exaltation accuracy it increase the respons
6、e. The test result express that the steady error is smaller1%.Key words: pulse test digital filtering;infrared ray;microprocessor1 -目 录摘摘 要要 .IIIIII第第 1 1 章章 绪绪 论论 .3 31.1 概述 .31.2 本课题设计的要求和实现的方案 .3第章第章 硬件电路设计硬件电路设计 .6 62.1 脉搏自动测量系统总图 .62.2 脉搏信号的数据采集 .62.3 脉搏信号的处理 .82.4 89C51 单片机红外线脉搏测量系统.112.5 LED
7、脉搏信号数码显示.122.6 串行口通信 .142.7 本章小结 .15第第 3 3 章章 系统软件设计系统软件设计 .16163.1 总体的软件流程图 .163.2 数码显示 .173.3 定时器/计数器 .193.4 中断 .203.5 本章小结 .21第第 4 4 章章 脉搏自动测量系统调试脉搏自动测量系统调试 .22224.1 脉搏信号采集、处理的调试 .224.2 单片机系统定时器/计数器程序的调试 .224.3 脉搏信号数码显示电路的调试 .234.4 本章小结 .25结结 论论 .2626致致 谢谢 .27272 -参考文献参考文献 .32323 -第 1 章 绪 论1.1 概述
8、从80年代单片机引入我国到现在，单片机已广泛的应用于电子设计中，使智能化水平在广度和深度上产生了质的飞跃，而且单片机体积小，功能强，性价比高的特点在智能仪表和工业控制领域获得广泛的应用。数字式脉搏测量系统的特点是以微处理器为核心，利用微处理器的控制、运算功能、具有智能化的特点。数字式脉搏测量电路显示不仅直观，测量精度高，而且便于进行自动控制，所以获得广泛的应用。脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信源。早在两千年前，我们的祖先就开始用切脉诊治疾病医生在3公分长的手腕部位动脉管段上，用手指作为拾取脉搏信号的传感器，就能断定五脏六腑之疾，诊治内、外、妇、儿之症，这其中必定蕴含着深奥的科学道理有待
9、揭示。随着现代科学技术的发展，数字化、智能化、简单化成为必然趋势。使我们不懂医学的人，也能够及时容易地了解自己的身体状况。现在取脉搏得方式一般都是用压力传感器，依靠脉搏的搏动带来压力变换来检测，来实现测脉搏。日常生活中,智能化电子产品将成为新的潮流趋势。目前市场上所推出的家庭医疗电子产品大多以测量血压为主,智能脉搏测试仪器尚不多见。本文针对市场上的家用医疗设备的需要及目前仪器所存在的缺陷,1.21.2 本课题设计的要求和实现的方案（1）功能要求及性能指标：1）功能要求：测量人体的脉搏数能随时察看数据脉搏过高过低有报警功能2）性能指标：测量范围：18-300次分测量精度：3次4 -测量时间：30
10、S温度要求：常温下正常工作（2）实现方案光电测量利用动脉血的氧饱和度的不同带来透光性的差异来测量脉搏。人体动脉在心脏驱动下的搏动引起全身动脉血曾的扩张收缩和血液流量变化反映在被测位就相应地引起光吸收的变化。通过检测血浓容量波动引起的光吸收量的变化并消除非血液组织的影响测得脉搏信号。通过对采集信号光电转换以及波形处理，对信号进行计数实现脉搏的测量。人体生理物理学理论研究表明：氧合血红蛋白HbO2和还原血红蛋白（HB）对光普的吸收特性截然不同。如图1-1所示图 1-1 红光和红外光吸收曲线考虑到机体组织对测量精度的影响在选择光波波长时，要求氧合血红蛋白HbO2和还原血红蛋白Hb对该波段的吸光性能相对于非血液组织要强，但不能选择吸光系数太大的波段，那样透射光极弱，很难检测环境光的变化可能会对测量结果造成很大影响。由于氧合血红蛋白Hb02和还原氧合蛋白Hb对600nm以下波长光的吸光系数过大，不适宜权饱和度检测从图1-1看到该光波波长应该在805nm左右，要做到理论上绝对相等是很难实现的。而该点的吸光系数随波长变化幅度比较大，这样当发光管存在个体差异时很不利于调试替换而在900950nm这个波段，两曲线变化缓 慢且接近重合所以一般将波长选在此波段。光波长选在650nm附近.因为在该段波长处，光对氧合血红蛋白HbO2和还原血红蛋白Hb吸收不数之差最大。本课题选用660nm红光和
