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1、分类号 TP216 单位代码 11395 密 级 学 号 0905270128 学生毕业设计（论文）题 目基于单片机的脉搏测量仪设计作 者院 (系)专 业测控技术与仪器指导教师答辩日期2013 年 6 月 1 日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） ，是本人在导师的指导下，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所
2、知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或发表或撰撰写写过过的的研研究究成成果果 。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。责任。论论文文作作者者签签名名 : : 年年 月月 日日摘摘 要要脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血系统中许多生理疾病的血流特征
3、。根据人体脉搏信号特征，本论文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。系统采用红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。首先将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理，然后，将放大的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化，在经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大，将信号转换为 AT89S52 单片机易于处理的脉冲信号。通过单片机编程对脉冲信号进行处理，测量出一分钟内的脉搏次数，最终在数码管中直观的显示出来。为了节省时间，一般不会作一分钟的测量，通常是测量 10 秒钟时间内的脉搏数，再把结果乘以 6 即得到每分钟的脉搏数。发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。关键词关键词
4、：脉搏测量仪；AT89S52；LED；信号处理xx 大学本科毕业设计（论文）The Design of Pulse Measurement Instrument Based on Single Chip MicrocomputerABSTRACTComprehensive information form, strength, speed and rhythm of the pulse wave show, can reflect the human cardiovascular system flow characteristic in many physiological diseases
5、. According to the characteristics of the human pulse signals, this paper designed a pulse measurement system based on mcu.System uses infrared emitting and receiving diode acts as a pulse sensor to collect the pulse signal. Firstly, the collected signal through low-pass filtering and amplifying cir
6、cuit for pulse signal processing, then, the pulse signal amplification of the voltage reference change through the shaping circuit, after an amplifying circuit amplifies the pulse signal after shaping, the signal is converted into AT89S52 microcontroller manageable pulse signal. Processing through t
7、he MCU programming on the pulse signal, measured the pulse of one minute, times, finally in the digital tube display.In order to save time, generally not as a measure of a minute, often is the number of pulse measurement 10 seconds, then the result is multiplied by 6 to obtain the pulse number per m
8、inute. Light emitting diode can be displayed by light pulse.Key words: Pulse measuring instrument; AT89S52; LED; Signal processingxx 大学本科毕业设计（论文）xx 大学本科毕业设计（论文）目目 录录摘要IABSTRACTII1 绪论.11.1 脉搏测量仪介绍.11.2 脉搏测量仪的应用.11.3 本设计所要实现的目标.21.4 本文的设计方案：采用以单片机为核心的控制方案.22 主要器件介绍.32.1 单片机的选择.32.1.1 AT89S52 简介.32.1.2
9、 AT89S52 的特点.32.1.3 AT89S52 引脚功能说明.42.2 传感器的选择.62.2.1 红外发光二极管简介.72.2.2 光敏三极管简介.72.3 驱动芯片的选择.82.3.1 74LS245 简介 .82.3.2 74LS04 简介 .82.4 显示器的选择.92.4.1 三位共阳八段数码管简介.92.4.2 八段数码管字形表.103 系统硬件设计.113.1 设计原理.113.2 外围电路.113.2.1 电源电路.113.2.2 复位电路.123.2.3 晶振电路.133.2.4 脉搏信号采集放大电路.133.2.5 LED 显示电路144 系统软件设计.165 软件
10、调试及仿真.17xx 大学本科毕业设计（论文）5.1 软件编译.175.1.1 工程的创建.175.1.2 单片机的选择.175.1.3 程序的编译.185.2 系统仿真测试.196 结论.21参考文献.23致 谢.25附录 A.27附录 B .29基于单片机的脉搏测量仪设计01 绪论绪论1.1 脉搏测量仪脉搏测量仪介绍介绍脉搏测量仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，因此，在现代医学上具有非常重要的作用。随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高，其生活方式，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势
11、。其发病率和死亡率均居各种疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。而脉搏测量仪在预防和发现这些疾病中有着至关重要的作用。从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段，中医中脉诊在“望、闻、问、切”四诊中占有非常重要的地位。脉搏是常见的生理现象，蕴含着丰富的人体生理病理信息。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此对脉搏波的采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。1.2 脉搏测量仪的应用脉搏测量仪的
12、应用20世纪50年代初，朱颜将脉搏器引入到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械和电子技术的发展，中医脉象仪方面的研究进展很快，尤其是七十年代中期，天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组织，多学科共同合作促使其进入了一个新的发展水平。脉象探头式样很多，有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成。脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF 压电薄膜等。其中以单部单点应变片最为广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计1。目前脉搏测量仪在许多领域被广泛利用，除了应用与医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、脉
13、率检测等等，商业应用也不断发展，如运动、健身器材中心的心率测试都用到了先进的脉搏测量仪2。xx 大学本科毕业设计（论文）11.3 本设计所要实现的目标本设计所要实现的目标基于 AT89S52 单片机脉搏测量仪设计要求如下：（1）要求通过手指测量脉搏跳动。（2）准确测量出 1 分钟内的脉搏跳动次数。（3）通过数码管显示出 1 分钟内脉搏跳动的次数。（4）发光二极管通过发光的形式显示脉搏的跳动。1.4 本文的设计方案：采用以单片机为核心的控制方案本文的设计方案：采用以单片机为核心的控制方案基于 AT89S52 单片机的脉搏测量仪由电源电路、复位电路、晶振电路、AT89S52 单片机、脉搏感应电路、
14、脉搏信号处理电路、脉搏次数显示电路以及脉搏显示发光二极管组成，系统框图如图 1-1 所示。复位电路晶振电路电源电路AT89S52 单片机脉搏信号采集 电路脉搏跳动显示图 1-1 基于 AT89S52 单片机脉搏测量仪系统框图基于单片机的脉搏测量仪设计22 主要器件介绍主要器件介绍2.1 单片机的选择单片机的选择 本次设计单片机选用 ATMEL 公司的 AT89S52 单片机。2.1.1 AT89S52AT89S52 简介简介 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储技术制造，与工业803
15、1、80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程（IPS 下载） ，亦适用于常规编程器3。图 2-1 AT89S52 单片机实物图2.1.2 AT89S52 的特点的特点AT89S52 的主要特点：（1）8k 字节 Flash；（2）256 字节 RAM；（3）32 位 I/O 口线；（4）看门狗定时器；（5）2 个数据指针；（6）三个 16 位定时器/计数器；（7）一个 6 向量 2 级中断结构；xx 大学本科毕业设计（论文）3（8）全双工串行口；（9）片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可编程4。2.1.3 AT89S52 引脚功能说明引脚功能说
