基于单片机设计的脉搏测量仪周静1Word格式.docx

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内容

目标

和

要求

毕业设计内容和目标：

1、设计内容：

脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。

手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。

2、设计目的：

实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机（PC机）的实时通讯,作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。

毕业设计论文要求：

1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；

2、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；

3、过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。

教研室

审核

系部

扬州工业职业技术学院电子信息工程系09届

毕业设计（论文）开题报告书

专业

电气自动化

班级

学号

题目

指导教师

职称

学位

学士

题目类别

□工程设计□基础研究□应用研究□其它

【课题的内容与要求】

脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感器输出的微弱信号提取问题,本文设计的脉搏波检测系统以光电检测技术为基础，并采用了脉冲振幅光调制技术消除周围杂散光、暗电流等各种干扰的影响。

并利用过采样技术和数字滤波等数字信号处理方法，代替实现模拟电路中的放大滤波电路的功能。

【前言】

脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。

用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。

这二种测量方式各有优缺点，造成测量结果不准确。

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。

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,因此对脉搏波采集和。

【方案的比较与评价】

所以这些在设计过程中都是需要解决的。

【预期的效果及指标】

通过这次毕业设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。

我觉得做毕业设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完设计，那些问题就迎刃而解了。

而且还可以记住很多东西。

比如PLC的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

作为毕业的学生，能够搞这样的关于PLC技术的设计，确实从中学到了很多的知识。

【进度安排】

2009年2月05日-2009年3月01日选题、调研、收集资料

2008年3月02日-2009年3月17日论证、开题

2009年3月18日-2009年4月22日设计（写作初稿）

2009年4月23日-2009年5月18日修改、定稿、打印、答辩

【参考文献】

1.欧阳俊.基于BL-410的指端脉搏波采集系统应用研究.2004.第11卷第2期

2.韩文波.光电式脉搏波监测系统.长春光学精密机械学院学报.1999.第22卷第4期

3.朱国富，廖明涛，王博亮.袖珍式脉搏波测量仪.电子技术应用.1998.第1期

4.刘云丽，徐可欣等.微功耗光电式脉搏测量仪.电子测量技术.2005.第二期

5.程咏梅，夏雅琴，尚岚.人体脉搏波信号检测系统.北京生物医学工程.2006.第25卷

6.刘文，杨欣，张铠麟.基于AT89C2051单片机的指脉检测系统的研究.医疗装备.2005

7.张毅坤.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社.1998.9第1版

8．任为民.电子技术基础课程设计.中央广播电视大学出版社.1997.5第1版

9.朱月秀.单片机原理与应用.科学出版社.2004.2第3版

10.李世馨.模拟电子技术基础.高等教育出版社.2001.123第1版

【指导教师意见】

（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）

□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）

指导教师签章：

年月日

【系部意见】

□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）

队系（部）主任签章：

年月日

第三部分

毕

业

设

计

报

告

目录

第一章引言10

第二章硬件电路设计11

2.1AT89C2051主要性能11

2.2 

AT89C2051的结构框图12

2.3 

AT89C2051的引脚说明13

2.4复位电路15

2.5振荡电路15

第三章基本结构模块16

3.1脉搏波检测电路16

3.2脉搏信号拾取电路16

3.3信号放大18

3.4波形整形部分20

第四章整体电路分析21

4.1光发射电路21

4.2光电转换电路21

4.3信号采集及处理系统22

4.4过采样技术的应用22

4.5整体硬件电路设计23

第五章软件设计25

5.1程序设计25

5.2程序源代码26

结束语29

致谢31

参考文献32

周静

[摘要]医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。

为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。

本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。

[关键词]：

AT89C2051单片机脉搏测量仪

Single-chipdesignbasedonthepulsemeasuringinstrument

ZhouJing

0601ElectricalTechnology

Abstract:

Nursehospitalwantstogiveinhospitaleverydaythepatienttakesthepulsetorecordthepatienteachminutepulsenumber,themethodiswiththehandaccordingtoonthepatientwrist'

sdepartmentartery,carriesonthecountingaccordingtopulse'

sbeat.Forthesavingoftime,willnotmake1minutesurveygenerally,usuallywillbesurveysin10secondstimepalpitation'

snumber,willbemultipliedbyagaintheresult6namelyobtainseachminutepalpitationnumber,evenifwilldothisisquitetime-consuming,moreovertheprecisionwillnotbehigh.Thisarticleintroducedthatonekindthepulsemeasuringinstrumentwhichmanufactureswiththemonolithicintegratedcircuit,solongasthehumanplacesthefingerinthesensor2secondstobepossibletheprecisionmeasuringeachminutepulsenumber,themeasurementresultshowedwiththreedigit.

Keywords:

AT89C2051monolithicintegratedcircuitpulsemeasuringinstrument

第一章引言

这二种测量方式各有优缺点，指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降；

耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。

但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。

处理具有很高的医学价值和应用前景。

但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号,脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。

第二章硬件电路设计

2.1AT89C2051主要性能

AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的8位单片机,它具有如下主要特性：

（1）和MCS-51产品的兼容

（2）2K字节可重编程闪速存储器

（3）耐久性：

1,000写／擦除周期

（4）2.7V～6V的操作范围

（5）全静态

图2-1AT89C2051的结构框图

操作：

0Hz～24MHz·

两级加密程序存储器·

128×

8位内部RAM·

15根可编程I/O引线·

两个16位定时器/计数器·

六个中断源·

可编程串行UART通道·

直接LED驱动输出·

片内模拟比较器·

低功耗空载和掉电方式·

和MCS-51产品的兼容·

2K字节可重编程闪速存储器·

耐久性