PulseSensor史上最全脉搏心率传感器方案
【导读】PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器，支持ardunio开发开源硬件！用来测试心跳速率和脉搏波形的传感器，适用于学生、艺术家、
运动员、开发者、游戏或者运动终端开发人员，可以开发出和心率有关的互动产品。
方案简介：
PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、
耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给Arduino等单片机用来转换为数字
信号，再通过arduino等单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形通
过串口上传到电脑显示波形。PulseSensor是一款开源硬件，目前国外官网上已有其对应
的开源arduino程序和上位机Processing程序，其适用于心率方面的科学研究和教学演示，也非常适合用于二次开发。
方案原理：
传统的脉搏测量方法主要有三种：
一是从心电信号中提取；
二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；
三是光电容积法。
前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上
的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。
光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定在病人的手指
或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长（500nm~700nm）
的发光二极管。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光
率发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和
输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此
光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。
根据相关文献和实验结果，560nm波长左右的波可以反映皮肤浅部微动脉信息，适合
用来提取脉搏信号。本传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520，而光
接收器采用了APDS-9008，这是一款环境光感受器，感受峰值波长为565nm，两者的峰值
波长相近，灵敏度较高。此外，由于脉搏信号的频带一般在0.05~200Hz之间，信号幅度
均很小，一般在毫伏级水平，容易受到各种信号干扰。在传感器后面使用了低通滤波器和
由运放MCP6001构成的放大器，将信号放大了330倍，同时采用分压电阻设置直流偏置电压为电源电压的1/2，使放大后的信号可以很好地被单片机的AD采集到。
方案实物图：
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PulseSensor史上最全脉搏心率传感器方案 【导读】PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器，支持ardunio开发开源硬件！用来测试心跳速率和脉搏波形的传感器，适用于学生、艺术家、 运动员、开发者、游戏或者运动终端开发人员，可以开发出和心率有关的互动产品。 方案简介： PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、 耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给Arduino等单片机用来转换为数字 信号，再通过arduino等单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形通 过串口上传到电脑显示波形。PulseSensor是一款开源硬件，目前国外官网上已有其对应 的开源arduino程序和上位机Processing程序，其适用于心率方面的科学研究和教学演示，也非常适合用于二次开发。 方案原理： 传统的脉搏测量方法主要有三种： 一是从心电信号中提取； 二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率； 三是光电容积法。 前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上 的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。 光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定在病人的手指 或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长（500nm~700nm） 的发光二极管。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光 率发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和 输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此 光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。 根据相关文献和实验结果，560nm波长左右的波可以反映皮肤浅部微动脉信息，适合 用来提取脉搏信号。本传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520，而光 接收器采用了APDS-9008，这是一款环境光感受器，感受峰值波长为565nm，两者的峰值 波长相近，灵敏度较高。此外，由于脉搏信号的频带一般在0.05~200Hz之间，信号幅度 均很小，一般在毫伏级水平，容易受到各种信号干扰。在传感器后面使用了低通滤波器和
摘要 脉搏传感器采样脉搏信号，采用STC89C51单片机作为控制器，脉搏传感器输出方波传入单片机，单片机每接收一个脉冲波形，数码管就计数一次。脉搏次数超限时用蜂鸣器报警。三极管加大功率，驱动器件工作。单片机软件设计，设置中断向量，编程执行。 关键词：STC89C51单片机、脉搏测量仪、软件设计 Abstract: Pulse sensor sampling pulse signal, using STC89C51 MCU as controller, pulse sensor output square wave into single chip microcomputer chip, each receiving a pulse waveform, digital tube counting time. Pulse frequency overrun with buzzer alarm. The three transistor to increase power, driving device. MCU software design, set the interrupt vector, programming executive. Key words: STC89C51 monolithic integrated circuit. pulse measuring instrument. Software design.
目录 引言 (1) 1 系统方案选择与论证 (1) 1.1 任务 (1) 1.2 要求 (1) 1.3 系统基本方案 (1) 1.3.1各个部分电路的方案选择及论证 (1)
毕业设计(论文) 题目：基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计
摘要 在传统的医疗检测中，脉象检测一直都起着非常重要的作用，人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一，但受人为因素的影响很大。经医学观察研究表明，人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉，这些动脉和人体其他地方的动脉一样，含有丰富的生理信息。由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性，且抗电磁等干扰能力强，可以对人体进行无损伤检测。本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量，并将测量信息送入单片机进行处理，最后通过数码管将测量结果显示出来。将对脉搏信号的检测模块，脉搏信息的处理模块，单片机，数码管显示模块等电路集成在一块电路板上，形成一个简易的脉搏测量仪。这种测量仪具有精确度高，体积小，价格便宜，易于操作等特点，特别适合于个人使用和家庭使用，给我们的生活带来极大方便，让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 关键词：脉搏；光电传感器；单片机；数码管
Abstract In the traditional medical testing，the pulse condition detection has been playing a very important role．The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information，the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness．But the man-made factors influence it very much，the medical observation research shows．The end of the finger contains rich capillaries and small arteries．These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information．The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference．This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it．At last，the result is showed by the digital tube．When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal，the processing module of the pulse information，SCM，digital tube are integrated in the board of electric circuit，it formed an simple pulse measuring instrument，this instrument has high accuracy，small, cheap，and easy to operate．It is especially suitable for personal use and family use．It brings great convenience to our life，so we can have a further understanding of our body condition．聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 Key words: Pulse；Photoelectric transducer；SCM；Digital tube残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
pulse-说明书
脉冲传感器是一个精心设计的插头和Arduino玩心率传感器。它可以用在 学生，艺术家，运动员，制造商，和游戏和移动开发人员，谁想要轻松地融入生活的心率数据到他们的项目。传感器夹在指尖或耳垂，塞到Arduino的一些 跨接电缆。它还包括一个开放源码的监控应用程序，实时图形你的脉搏。 脉冲传感器套件包括： 1）一个1英寸的彩色编码电缆，带有（公）头连接器。你会发现这使得它很容易嵌入 传感器为您的项目，并连接到Arduino。无需焊接。 2）耳夹，完美地大小的传感器。我们找了很多地方找到合适的夹子。它可以热— 粘在传感器背面容易戴在耳垂。 3）2魔术贴点。这些都是'钩'侧，也完全是大小的传感器。你会发现这些魔术贴点 如果你想使一个维可牢尼龙搭扣非常有用（或织物）带缠绕在指尖。 4）尼龙搭扣带包裹着你的手指脉搏传感器。 3）4透明贴纸。这些都是用于脉冲传感器的前端，以保护它从油性手指和 出汗的耳垂。 5）脉冲传感器有3个孔周围的外部边缘，使它容易缝成几乎任何东西。 前面的传感器是美丽的一面与心脏标志。这是一方与 皮肤。在前面，你看到一个小圆孔，这是一个发光二极管从后面，和 还有一个小广场就在领导下。正方形是一个环境光传感器，完全像一个使用 在手机、平板电脑和笔记本电脑上，在不同光线条件下调整屏幕亮度。发光二极管
光在指尖或耳垂，或其他的毛细组织，和传感器读取光反射回来。这个 该传感器的背面是安装在其他部分的地方。我们把它们放在那里，这样他们就不会得到在 前面的传感器的方式。即使是我们正在使用的是一个反向安装领导。更多关于 电路功能，检查硬件页面。 该电缆是一个24“扁平的彩色编码带电缆与3个公头连接器 红色线= +3 V至+5 V 黑丝= GND 紫色线为信号 脉冲传感器可以连接到Arduino，或插入面包板。在我们得到它之前 运行，我们需要保护暴露的电路，这样你就可以得到一个可靠的心脏跳动信号。 在你真正开始使用你想隔离板从你的传感器（自然）汗/油性 手指。脉搏传感器是一个暴露的电路板，如果你接触的焊点，你可以短 板，或引入不必要的信号噪声。我们将使用一个薄膜的乙烯基密封的传感器侧。找到小页的四个明确的圆形贴纸在您的工具包，并剥离一关。然后将它放在脉搏传感器上。它应该完美。 当你很高兴的时候，它就排成一排，把它挤在脸上！贴纸（制作 乙烯基乙烯基塑料的拉伸过的传感器，并给它一个很好的接近。如果你得到了皱纹，不要担心，只是 把它压下来真的很难，它应该坚持。我们给你4，如果需要，你可以把它替换。 这需要照顾的前端。乙烯基贴纸为基础电路提供了很好的保护， 和我们的速度，它的耐水性。意思是：它可以站在地上，但不要把它扔到游泳池里！ 如果这是你第一次用脉搏传感器工作，你很可能急于开始，不知道是否 你想用耳朵夹或手指带（或其他东西）。脉冲传感器的背面有更多
脉搏血氧仪解决方案 标题：脉搏血氧仪解决方案 引言概述： 脉搏血氧仪是一种用于测量人体脉搏和血氧饱和度的医疗设备。它在临床诊断、疾病监测和健康管理等领域有着广泛的应用。本文将详细介绍脉搏血氧仪的解决方案，包括其原理、技术特点、应用场景以及发展趋势。 一、脉搏血氧仪的原理 1.1 光学原理 脉搏血氧仪通过发射红外光和红光到皮肤上，利用光的吸收特性来测量血液中的脉搏和血氧饱和度。红外光和红光被血液吸收的程度与血氧饱和度有关，通过测量吸收光的强度变化可以计算出血氧饱和度。 1.2 信号处理原理 脉搏血氧仪接收到红外光和红光的反射信号后，需要进行信号处理才干得到准确的脉搏和血氧饱和度数值。信号处理包括滤波、放大、模数转换等步骤，以提高信号的质量和准确度。 1.3 算法原理 脉搏血氧仪的算法是对信号进行数学处理，从而计算出脉搏和血氧饱和度的数值。常用的算法包括峰值检测、波形分析、数据拟合等，通过对信号进行分析和处理，可以得到更准确的结果。 二、脉搏血氧仪的技术特点 2.1 非侵入性
脉搏血氧仪是通过皮肤表面的光反射信号来测量脉搏和血氧饱和度的，无需穿刺或者取样，对患者没有任何伤害。 2.2 实时监测 脉搏血氧仪可以实时监测患者的脉搏和血氧饱和度，及时提供数据反馈，匡助医生进行诊断和治疗。 2.3 便携性 现代脉搏血氧仪体积小巧，分量轻，携带方便。患者可以随时随地进行脉搏和血氧饱和度的监测，方便日常健康管理。 三、脉搏血氧仪的应用场景 3.1 临床诊断 脉搏血氧仪在临床诊断中广泛应用，可以匡助医生判断患者的血氧供应情况，及时发现和处理呼吸系统疾病、心血管疾病等。 3.2 疾病监测 脉搏血氧仪可以用于长期监测慢性疾病患者的血氧饱和度，如慢性阻塞性肺疾病、睡眠呼吸暂停等，及时发现异常情况并采取相应的治疗措施。 3.3 健康管理 脉搏血氧仪也可以用于健康管理，监测运动员的运动状态、老年人的健康状况等。通过监测血氧饱和度，可以及时调整运动强度、饮食习惯等，保持身体健康。 四、脉搏血氧仪的发展趋势 4.1 多功能化
STM32单片机在脉搏心率检测仪的信号处理 与算法优化 在现代医疗领域中，脉搏心率检测仪（Pulse Heart Rate Monitor，简称PHRM）被广泛应用于心脏疾病的监测和诊断。因此，对于PHRM信号处理和算法优化具 有重要意义。本文将介绍如何使用STM32单片机进行PHRM信号处理，以及一些 算法优化的方法。 首先，我们需要了解PHRM信号的特点。PHRM信号是心脏跳动产生的脉搏 波形信号，其特点是幅度较小、频率和振幅的变化较大。因此，在进行信号处理前，需要对信号进行放大和滤波。使用STM32单片机的ADC模块可以实现对信号的 采样和放大，并且可以通过配置滤波器来对信号进行滤波。 对于信号的放大，一种常用的方法是使用运算放大器（Operational Amplifier， 简称Op-Amp）。通过将信号输入到Op-Amp的非反馈输入端，将反馈电阻连接到Op-Amp的输出端，可以实现对信号的放大。通过调整反馈电阻的值，可以调节放 大倍数。 对于信号的滤波，可以使用数字滤波器进行实现。一种常见的数字滤波器是低 通滤波器，可以通过设置截止频率来滤除高频噪声，保留低频信号。STM32单片 机中的DAC模块提供了多种数字滤波器配置选项，可以根据需要选择适当的滤波 器类型和参数。 在信号处理阶段，我们可以使用傅里叶变换（Fourier Transform）将时域信号 转换为频域信号。通过分析频谱图，可以提取心率信息。可以使用STM32单片机 的FFT库来实现傅里叶变换。在进行傅里叶变换前，需要对信号进行预处理，包 括去除基线漂移、减少肌电干扰等。可以通过差分运算和高通滤波器来去除基线漂移，通过带通滤波器来减少肌电干扰。
基于STM32的脉搏测量仪设计 脉搏测量仪是一种用来测量人体脉搏的医疗设备，可以用于监测心率和脉搏波形等信息，帮助医生了解人体的心血管健康状况。本文将介绍基于STM32的脉搏测量仪的设计。 首先，我们选择了STM32系列的单片机作为主控芯片。STM32系列具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点，非常适合作为嵌入式系统的主控芯片。 接下来，我们需要设计传感器部分。传感器可以采集脉搏信号，并将信号转换为数字信号供STM32芯片处理。常见的脉搏信号传感器有光电传感器和压电传感器。我们选择了光电传感器，因为它具有适应性强、响应速度快等优点。光电传感器可以通过光电效应将脉搏信号转换为电信号，并使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。 然后，我们需要对脉搏信号进行预处理。由于脉搏信号存在噪声等干扰，我们需要进行滤波和放大等处理，以提取出我们所需的脉搏信息。滤波可以使用数字滤波器来实现，它可以有效地去除噪声。放大可以使用放大电路来实现，以增加信号的幅度。 接着，我们需要编写软件算法来对脉搏信号进行分析和处理。首先，我们需要使用数字信号处理算法来对信号进行分析，提取出脉搏的周期和幅度等信息。然后，我们可以根据这些信息计算出心率等指标，并将结果显示在LCD屏幕上。 最后，我们需要设计用户界面和外设控制部分。用户界面可以使用LCD屏幕和按键等元件来实现，用户可以通过按键来控制脉搏测量仪的功
能。外设控制部分可以使用串口、蓝牙等通信模块来实现，以便将脉搏数据传输到手机或计算机上进行进一步的分析和存储。 总结起来，基于STM32的脉搏测量仪设计主要包括：选择STM32作为主控芯片、设计传感器部分、进行脉搏信号预处理、编写软件算法、设计用户界面和外设控制部分等。通过这些设计，我们可以实现一个功能齐全的脉搏测量仪，方便医生进行心血管健康监测和诊断。
红外脉搏传感器 红外脉搏传感器是一种先进的生物传感技术，用于测量人体脉搏的 传感器。它利用红外线技术和光电传感器原理，能够非接触地测量 出人体的脉搏信号，从而为健康监测和医疗诊断提供了重要的信息。本文将介绍红外脉搏传感器的原理、应用领域和发展前景。 一、红外脉搏传感器原理 红外脉搏传感器采用了红外线技术来检测人体血液的脉动。它通过 发射红外光线到人体皮肤上，并使用光电传感器来检测反射回来的 红外光信号。当血液通过血管时，由于血液的流动会引起皮肤的微 小膨胀和收缩，进而引起反射光信号的强度变化。通过分析这一反 射信号的变化，可以得到人体的脉搏信息。 二、红外脉搏传感器的应用领域 红外脉搏传感器在医疗领域有着广泛的应用。首先，它可用于血压 测量。传统的血压测量需要使用袖带，而红外脉搏传感器可以直接 测量到人体的脉搏信号，从而可以实时地监测到血压的变化，为血 压疾病的管理提供了方便。其次，红外脉搏传感器还可以用于心率 监测。心率的异常变化是许多心脑血管疾病的重要指标，通过红外 脉搏传感器可以实时地监测心率的变化，提供有价值的医疗信息。 此外，红外脉搏传感器还可以被应用在睡眠监测、运动监测等领域。 三、红外脉搏传感器的发展前景
随着人们对健康监测需求的不断增长，红外脉搏传感器作为一种非 侵入性的生物传感技术，具有巨大的应用前景。首先，红外脉搏传 感器可以用于家庭健康监测。人们可以随时随地地使用红外脉搏传 感器来监测自己的健康状况，及时发现异常情况并采取相应的措施。其次，红外脉搏传感器在医疗领域的应用前景也非常广阔。医生可 以通过红外脉搏传感器来对患者的生理状况进行远程监测，提供更 加精准和及时的医疗服务。此外，红外脉搏传感器还有望应用于智 能穿戴设备领域，成为未来健康监测的重要组成部分。 总结起来，红外脉搏传感器作为一种先进的生物传感技术，具有许 多优点，如非接触式测量、便携性和实时性等。它广泛应用于医疗 领域，可用于血压测量、心率监测等，为人们的健康管理提供了重 要的工具。随着科技的进步和人们对健康的重视，红外脉搏传感器 有着广阔的应用前景，将在未来的健康监测和医疗诊断中发挥重要 作用。
脉搏心率传感器的工作原理 脉搏心率传感器是一种用于测量人体脉搏和心率的电子设备。它通过感知脉搏的变化并将其转化为电信号来实现测量。下面将详细介绍脉搏心率传感器的工作原理。 脉搏心率传感器主要由光传感器、滤光器、信号放大器和信号处理器等组件组成。 首先，我们来介绍光传感器的工作原理。光传感器是脉搏心率传感器的核心部件之一，它通过对光信号的感知来获取脉搏信号。 光传感器一般采用光电二极管或光敏电阻等元件。当光照射到光传感器上时，会激发光电二极管内部的电子，并产生电流。光电二极管的导电性取决于光照强度，光照强度越强，电流越大。通过测量光电二极管输出的电流变化，可以得到脉搏信号的强度变化。 接下来，我们来介绍滤光器的工作原理。滤光器用于去除光传感器接收到的杂散光，以保证测量结果的准确性。 人体的皮肤对不同波长的光有不同的吸收特性。滤光器会选择一个特定的波长，使得只有该波长的光能够通过，而其他波长的光则被屏蔽。通常，滤光器会选择红外线光线，因为红外线光线能够很好地穿透皮肤。
滤光器一般使用窄带滤光器或光学红外线滤光器等元件。通过选择合适的滤光器，可以使光传感器只接收到与脉搏信号相关的光信号。 然后，我们来介绍信号放大器的工作原理。信号放大器用于放大光传感器输出的微弱信号，以便后续的处理和测量。 光传感器输出的信号较弱，需要经过信号放大器进行放大。信号放大器通常采用放大电路，用于增大信号的幅度。放大后的信号可以更好地被后续的信号处理器捕捉和处理。 最后，我们来介绍信号处理器的工作原理。信号处理器用于对信号进行数字化和分析，以得到准确的脉搏和心率测量结果。 信号处理器通常由模数转换器、数字滤波器和算法部分组成。模数转换器将模拟信号转换为数字信号，使得信号可以在数字电路中进行处理。数字滤波器用于滤除高频噪声和其他干扰信号，以提取出与脉搏信号相关的频率成分。 信号处理器还会根据特定的算法对信号进行分析，以确定脉搏的周期和心率。常见的算法可以使用峰值检测、绝对阈值和相对阈值等方法。 综上所述，脉搏心率传感器的工作原理主要基于光传感器对脉搏信号的感知，通过滤光器、信号放大器和信号处理器等组件对信号进行处理和分析，最终得到准
基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现 引言 脉搏心率检测是一项重要的生理参数测量技术，广泛应用于医疗领域和个人健康管理中。基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现是一个基于嵌入式系统的项目，旨在通过传感器采集用户的脉搏数据，并通过算法计算出心率值。本文将介绍这个项目的设计和实现细节。 设计原理 脉搏心率检测仪的设计原理基于光电传感器和STM32微控制器。光电传感器是一种能够检测到光线变化的传感器，通过检测光线的变化来获取脉搏信号。STM32微控制器作为主控制单元，实现信号采集、处理和心率计算等功能。 设计流程如下： 1. 使用光电传感器采集用户的脉搏信号，通过光电传感器输出的电压信号来检测光线变化。 2. STM32微控制器通过模数转换器（ADC）将传感器输出的电压信号转换为数字信号。 3. 使用滤波技术对数字信号进行滤波处理，去除噪声信号。 4. 通过信号处理算法计算出心率值。 5. 将心率值通过显示器显示出来。
硬件设计主要涉及到光电传感器、STM32微控制器和显示器的选型和连接方式。 光电传感器选型 光电传感器是脉搏心率检测仪的核心传感器。在选型时，需要考虑传感器的灵敏度、响应速度和抗干扰能力等因素。常用的光电传感器有光敏二极管（PD）、光敏转换器（LDR）和光电二极管（Photodiode）等。 STM32微控制器选型 选择适合的STM32微控制器是因地制宜的。需要考虑的因素包括处理速度、存储容量和接口等。常用的STM32系列微控制器有STM32F1系列、STM32F4系列和STM32L系列。 显示器选型 显示器用于显示心率值。常用的显示器有字符型液晶显示器（LCD）和触摸屏显示器等。选择时需要考虑显示效果和接口等。
CMOS脉搏血氧采集传感器信号处理电路设计 陈力颖;倪立强;汤勇;周小洁;谭康 【期刊名称】《传感技术学报》 【年(卷),期】2018(031)003 【摘要】To solve small amplitude and strong noise of pulse signal,design of signal processing circuit based on CMOS pulse blood oximetry acquisition sensor is presented. It is implemented in UMC 0.18 μm 1P6M CMOS process. In this paper,a new signal processing circuit is presented with amplifying weak signal,reducing noise effec-tively and filtering high frequency signal,so as to reach the input range of analog to digital conversion. Experiment results showed that the system achieve CMRR and PSRR more than 88 dB,and programmable gains from 30 dB to 54 dB,and output dynamic range from 0.7 V to 1.4 V. Power dissipations of the whole IC were 360 μW under a 1.8 Vsingle supply voltage,which achieved the desired results.%针对脉搏波信号幅度小噪声大等问题,提出并设计了一款基于CMOS的脉搏血氧采集传感器信号处理电路.采用UMC 0.18 μm 1P6M CMOS工艺进行设计,提出一种能有效放大微弱信号、减小噪声且滤除高频信号的信号处理电路,从而使信号达到模数转换的输入范围.芯片测试结果表明:该芯片在1.8V单电源的供电下,输出动态范围为0.7V~1.4V,芯片的可变增益范围为30 dB~54 dB,共模抑制比和电源抑制比均大于88 dB,芯片的总体功耗为360 μW,达到了预期的效果. 【总页数】5页(P350-354)
光电脉搏传感器 概述 光电脉搏传感器是一种用于测量人体血液脉搏的传感器技术。它利用光电效应原理，通过发射和接收光信号来检测脉搏信号的变化，从而实现对人体生理状态的监测。 光电脉搏传感器广泛应用于医学领域，特别是在无创血压 测量、心率监测和血氧饱和度监测等方面具有重要的作用。本文将详细介绍光电脉搏传感器的原理、工作方式以及应用领域。 原理 光电脉搏传感器的工作原理基于光电效应，即光线照射到 物体表面时会产生光电流。在血液脉搏测量中，传感器通过发射和接收光信号来检测血液的脉搏变化。 具体来说，传感器首先发射一束红外光线或近红外光线， 透过皮肤照射到血液血管中。由于血液中含有不同的血红蛋白，其吸收和散射光线的能力不同，因此当血液流动时，接收到的光强度会随之变化。传感器接收到的光信号经过放大和滤波处理，最终转换为数字信号，便于后续分析和处理。
工作方式 光电脉搏传感器的工作方式可以分为两种：反射式和透射式。 反射式传感器 反射式传感器是将光源和光接收器集成在同一个传感器模 块中。光源通过发射光线照射到皮肤表面，经过散射后被光接收器接收到。根据光强度的变化，可以得到皮肤血液脉搏的信号。 反射式传感器的优点是结构简单、使用方便，适用于手持 式设备和可穿戴设备等场景。然而，由于受到环境光的干扰，对信号的准确性有一定的影响。 透射式传感器 透射式传感器是将光源和光接收器分别安装在不同的位置。光源通过发射光线穿过皮肤，经过血液血管后被光接收器接收到。同样地，根据光强度的变化，可以获得血液脉搏信号。
透射式传感器的优点是能够减少环境光的干扰，提高信号的准确性。但由于需要分别安装光源和光接收器，相对复杂一些，所以通常应用于专业的医疗设备中。 应用领域 光电脉搏传感器在医学领域有着广泛的应用。以下是一些主要的应用领域： 无创血压测量 光电脉搏传感器可以通过监测血液脉搏的变化，估算出血压的波动情况。通过血压测量，医生可以了解患者的心脏健康状况，及时采取治疗措施。 心率监测 光电脉搏传感器可以实时监测患者的心率变化。心率是评估人体健康状况的重要指标之一，通过心率监测可以帮助医生了解心脏功能的状况，并判断是否存在心血管疾病。 血氧饱和度监测 光电脉搏传感器可以检测血液中的血氧饱和度，即血液中氧气的浓度。血氧饱和度是评估呼吸系统和循环系统功能的重
基于单片机的智能脉搏测试仪设计摘要 脉搏测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。为了提高脉搏测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。系统以AT89C51单片机为核心，利用光电传感器采集信号，通过硬件电路整形放大后，实现单片机对脉搏的累加计数。系统运行中能显示脉搏次数，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数。经测试，系统工作正常，能准确达到设计要求。 关键词：脉搏计数 AT89C51单片机光电传感器
Abstract Pulse measuring instrument has been widely used in our daily life. In order to increase its simplicity and accuracy,this subject designs one system based on single-chip microcomputer . The system takes the AT89C51 microcontroller as the core, uses the optical sensor to collect signals.After shaping and enlarging by hardware circuits, the microcontroller can make the pulse accumulated counting. The system can display the time of the pulse during operation. It can also show the total number when it stops. After testing, the system works well and meets the design requirementsaccurately. Keywords：Pulse countingAT89C51 single-chip microcomputerPhotoelectric sensor
医学光电检测技术论文 光电型脉搏传感器的原理及其应用The principle of type photoelectric pulse sensor and its application 学生姓名：张先绪 专业：生物医学工 学号：110811117 指导教师：庞春颖 学院：生命科学技术学院 二〇一四年十二月
摘要: 介绍了光电式脉搏传感器的原理和设计方案,采用集成光敏部件和放大器的光敏芯片代替传统的分立光敏器件实现对脉搏的测量。芯片的集成化能够有效减小器件间匹配引起的干扰,提高脉搏测量精度。在实验测试过程中,采用该光电式脉搏传感器对人体的脉搏进行实时测量,对脉搏信号测量可能引起的噪声来源做了分析,并做相应的抗干扰处理,得到比较理想的脉搏波形,为脉搏信息的提取和分析提供了良好的数据。 关键词:脉搏信号;光电容积法;脉搏传感器;噪声分析 Abstract: The PPG pulse sensor is attached to the finger base for monitoring beat to beat https://www.doczj.com/doc/1e19311073.html,paring with the traditional design,the pulse sensoruses a new integrated chip,which is integrated the photosensitive unit and the signal amplifier.This design can efficiently remove the system noise and improve the precision of measure.In the experiment,using the newPPG pulse sensor can measure the pulse directly from the pulse in real time.At the same time,making the noise analysis and dealing with the measure noise,and getting a good pulse wave. Keywords:pulse signal;photoplethymograph;pulse sensor;noise anylsis
（一）系统功能设计 STM32单片机生理监控心率脉搏TFT彩屏波形曲线65 本系统由STM32F103C8T6单片机核心板、心率传感器、TFT屏显示、按键、蜂鸣器组成。 1、TFT液晶实时显示心率值。 2、TFT液晶实时显示采集到的的模拟信号的曲线图，直接显示心率变化曲线。 3、通过按键可以设置心率报警阈值，按键有设置按键、设置+、设置-，在设置情况下可以对设置值进行加减。 4、当前心率值超过设置阈值，蜂鸣器报警，同时显示心率值为红色；否则蜂鸣器不报警，心率值显示蓝色。 （二）系统硬件系统分析设计 1、STM32单片机核心电路设计 STM32系列处理器是意法半导体ST公司生产的一种基于ARM 7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。选择此款控制芯片是因为本系统设计并非追求成本的最低或更小的功耗，而是在实现本设计功能的前提下能够提供更丰富的接口和功能以便于设计实验系统各实验项目所需的外围扩展电路。此款控制芯片在完成单片机课程的学习后上手较为容易，在医疗器械中应用广泛，具有很好的学习、实验研究价值。 一、STM32的主要优点： （1）使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核 （2）优异的实时性能 （3）杰出的功耗控制 （4）出众及创新的外设 （5）最大程度的集成整合 （6）易于开发，可使产品快速将进入市场 二、STM32——最佳的平台选项 对于使用同一平台进行多个项目开发而言，STM32是最
佳的选择： （1）从仅需少量的存储空间和管脚应用到需要更多的存储空间和管脚的应用 （2）从苛求性能的应用到电池供电的应用 （3）从简单而成本敏感的应用到高端应用 （4）全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间或精简到使用更少存储空间/ 或改用不同的封装的规格。 STM32F103C8T6单片机核心板接口电路图如下图所示。 。 STM32单片机核心板接口原理图 STM32单片机实物图如下图所示。
中文摘要
科技在进步，时代在发展，科学的生物学信号指标与人们的生活健 康紧紧地联系在一起，只有更全面地了解其中规律，才能更科学地解决 人体健康问题和拥有高质量的生活。随着科学技术的发展，便捷式生物 医学电子设备技术也愈来愈趋于成熟，人们的生活水平越来越高，对便 捷式生物医学信号电子实时监测显示设备的需求也越来越高。健康指标 很多，本设计是根据人们行走的步数和心跳的频率两个重要的健康指标 进行开发设计，因此，本次毕业设计按照现在发展的需要设计一款基于 STM32 单片机的运动实时监测显示系统。运动实时监测显示系统主要采 用 STM32F103C8T6 核心板电路，而计算人的走路步数，走过的路程距 离和行走的状态主要通过重力加速度传感器 ADXL345 来实现检测。通 过心率传感器和温度传感器实时检测心跳频率和身体温度。而实时显示 步数多少、距离长短、心率快慢以及温度高低则通过 LCD1602 来实现。 关键词：STM32F103 步数 ADXL345 模块 心率模块 温度
Abstract
Science and technology are progressing, the times are developing, and the biological signal indicators of science are closely related to the health of people's lives. Only by more comprehensive understanding of the rules, can we solve human health problems more scientifically and have a high quality of life. With the development of science and technology, convenient biomedical electronic equipment technology is becoming more and more mature, people's living standard is getting higher and higher, and the demand for convenient biomedical signal electronic real-time monitoring and display equipment is becoming higher and higher. There are many health indicators, this design is based on the number of people walking and the frequency of heartbeat two important health indicators to develop the design, therefore, this graduation project According to the need of development, a real-time motion monitoring and display system based on STM32 single chip microcomputer is designed. The real-time motion monitoring and display system mainly adopts the STM32F103C8T6 core board circuit, and calculates the number of walking steps, the distance and the state of walking mainly through the gravity acceleration sensor ADXL345 to realize the detection. real-time detection of heartbeat frequency and body temperature through heart rate sensors and temperature sensors. And the real-time display
摘要 脉搏心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于52单片机的脉搏心率测量仪。系统以STC89C52单片机为核心，以红外反射式传感器ST188为检测原件，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由红外反射式传感器ST188感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数，时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏心率次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏心率次数和时间。经测试，系统工作正常，达到设计要求。 关键词：脉搏心率测量仪；STC89C52单片机；红外反射式传感器
Abstract Pulse meter in our daily life have got the very extensive application.In order to improve the simplicity and accuracy of the apparatus used to measure the pulse, this topic has designed a pulse measuring instrument based on 52 microcontroller.System with STC89C52 single-chip microcomputer as the core, with original ST188 infrared reflection type sensor for the detection, and use the single chip microcomputer system internal timer to measure time, pulse generated by the reflecting type of infrared sensor ST188 induction, microcontroller pulse is obtained by the pulse accumulation number, time by the timer timing.System can display the pulse frequency and time, the system stops running, can display the total pulse frequency and time.After the test, the system works well, to meet the design requirements. Keywords：The pulse measuring instrument;STC89C52 single-chip microcomputer;The infrared reflection type sensor