基于单片机的脉搏测量器设计

基于单片机技术的脉搏测量仪设计脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电1．3 信号采集及处理系统由于光电脉搏波属于缓慢变化的微弱生理信号，信噪比低，极易受到环境噪声和肢体运动的干扰。

传统的光电脉搏波信号检测电路都采用高增益放大器，以获得较高的检测灵敏度，这种设计思路导致了检测信号动态范围缩小，在受到运动干扰时，将导致由于干扰信号而带来的光电脉搏波信号检测的饱和失真。

本系统采用过采样技术，通过对信号的高速采样来提高采样精度，相当于用高分辨率的ADC 对信号进行模数转换，达到了提高信噪比并改善动态范围的效果。

因此本系统对经过光电转换后的信号进行模数转换而不需要任何信号调理(放大和滤波)电路。

1．4 过采样技术的应用所谓过采样技术是指以远远高于奈奎斯特(Nyquist)采样频率的频率对模拟信号进行采样的方法。

由信号采样量化理论可知，若输入信号的最小幅度大于量化器的量化电平，并且输入信号的幅度随机分布，则量化噪声的总功率是一个常数，在0～fs 的频带范围内均匀分布。

因此量化噪声电平与采样频率成反比，如果提高采样频率，则可以降低量化噪声电平，而由于基带是固定不变的，因而减少了基带范围内的噪声功率，提高了信噪比，从而提高分辨率，并且采样频率每提高4 倍，则信噪比提高4 倍，相当于A／D 的分辨率提高1 位。

2 软件设计2．1 程序设计本文选用ADI 公司的单片机ADC841，其内部集成了速度可达400k 的12 位逐次逼近型ADC，分辨率为0．6mv／LSB。

从软件需求和单片机速度出发，将ADC 采样率fs 定为102．4kHz，为便于计算，将过采样倍数k 定为64，则下抽取后采样率为伪：fs／k=1600Hz，是频率为400Hz 载波的四倍，满足奈奎斯特采样定理。

由于过采样倍数k 为64，按每提高4 倍采样率就能提高一位分辨率来计算，获得的ADC 有效分辨率能提高3。

毕业设计任务书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）开题报告书第三部分毕业设计报告目录第一章引言 (7)第二章硬件电路设计 (8)2.1 AT89C2051主要性能 (8)2.2AT89C2051的结构框图 (10)2.3AT89C2051的引脚说明 (11)2.4 复位电路 (12)2.5 振荡电路 (13)第三章基本结构模块 (13)3.1 脉搏波检测电路 (14)3.2 脉搏信号拾取电路 (14)3.3 信号放大 (16)3.4 波形整形部分 (18)第四章整体电路分析 (19)4.1 光发射电路 (19)4.2 光电转换电路 (19)4.3 信号采集及处理系统 (20)4.4 过采样技术的应用 (20)4.5 整体硬件电路设计 (21)第五章软件设计 (23)5.1 程序设计 (23)5.2 程序源代码 (24)结束语 (29)致谢 (29)参考文献 (30)基于单片机设计的脉搏测量仪周静0601电气技术[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-chip design based on the pulse measuring instrumentZhou Jing0601 Electrical TechnologyAbstract: Nurse hospital wants to give in hospital every day the patient takes the pulse to record the patient each minute pulse number, the method is with the hand according to on the patient wrist's department artery, carries on the counting according to pulse's beat. For the saving of time, will not make 1 minute survey generally, usually will be surveys in 10 seconds time palpitation's number, will be multiplied by again the result 6 namely obtains each minute palpitation number, even if will do this is quite time-consuming, moreover the precision will not be high. This article introduced that one kind the pulse measuring instrument which manufactures with the monolithic integrated circuit, so long as the human places the finger in the sensor 2 seconds to be possible the precision measuring each minute pulse number, the measurement result showed with three digit. Key words: AT89C2051 monolithic integrated circuit pulse measuring instrument第一章引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。

基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计鉴于单片机的远程监控脉搏丈量仪设计脉搏信号包括人体大批健康状况信息, 而脉搏能反应人体综合信息, 还可以正确、高效反应心血管系统大批生理血流特点。

现阶段 , 市场上电子脉搏丈量仪功能简单 , 只供给丈量功能 ; 与此同时 , 大多数经过压电式传感器获得脉搏信号 , 这种仪器精度差 , 经常会有显然丈量偏差。

处在这种背景下 , 人们从丈量精度、功能出发给脉搏丈量仪器建立了更严格标准。

本次系统设计包括 STC89C52、LCD1602显示屏、光电传感器、 GSM与 WiFi 模块、按键等部分 , 第一由红外光电传感器发出脉冲信号 , 而后放大整形 , 最后传输给单片机实现控制 , 能测得 1min 内脉搏跳动次数 , 不只省时省力 , 并且结果更为正确。

系统支持用户随时检测脉搏次数 , 也能联合实质状况设置上 / 下限次数 , 假如检测范围高出预设范围 , 驱动蜂鸣器给出警告 , 获得脉搏信号后直接输入LCD1602,方便人们查察认识。

超出预设值时 , 调用 GSM模块给出短信提示。

经过计算机可轻松设置丈量仪 , 实现信息储存 , 操作难度特别低。

由实质出发来考虑 , 需要进行以下几项工作 : 第一 , 明确系统所需功能 , 为各项功能做好需求剖析工作。

第二 , 人体生物信号大多数是强噪声环境下低频弱信号, 脉搏波信号则为低频轻微非电生理信号 , 为切合收集条件 , 应该进行放大与后级滤波办理。

第三, 整合全部硬件设施以及滤波、放大整形电路, 令人体脉搏信号转变为电信号。

利用C语言来编程 , 成立屏显、报警等功能。

经频频对照测试, 计算偏差 0.59, 大概符合精度标准。

在保证基础脉冲丈量功能的同时, 成立短信报警监控与远程控制功能, 使得脉搏丈量仪更为完美、强盛。

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基于单⽚机的⼈体脉搏检测系统设计基于单⽚机的⼈体脉搏检测系统设计摘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，能反映出⼈体⼼⾎管系统中许多⽣理疾病的⾎流特征。

本课题是⼈体脉搏测量仪的设计。

由于脉搏信号的特殊性，在设计时必须要注意实现测量的准确。

该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。

系统测量出⼈体⼀分钟的脉搏，并且保证误差在2次以内。

本系统以89S51单⽚机作为中⼼，通过使⽤单⽚机来实现系统最核⼼的计算脉搏功能。

在信号的前端处理上，使⽤压电陶瓷⽚采集⼈体脉搏信号，然后经过AD620放⼤，施密特触发器整形，低通滤波器滤波等⼀系列操作，将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输⼊到单⽚机内，并利⽤单⽚机对其进⾏计数。

计数的⽅法是利⽤单⽚机的计时器，然后由该周期计算出频率，继⽽就可以求出⼀分钟的脉搏数。

计数结果将最终送⾄液晶屏1602来进⾏显⽰。

虽然压电陶瓷⽚的性能并⾮很好，在信号的采集上不能实现⾮常精确的采集，但是它的价格低廉，并且在经过系统的信号调理电路后，也能⽐较满意的实现我们所要实现的⽬标。

系统运⾏中能显⽰脉搏次数和时间，系统停⽌运⾏时，能够显⽰总的脉搏次数和时间。

本⽂⾸先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题，最后提出⼀些完善本设计的改进意见。

关键字：脉搏测量；压电陶瓷⽚；液晶显⽰屏；单⽚机THE DESIGN OF HUMAN PLUSE DETECTION SYSTEMBASED ON MCUABSTRACTThe shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals mostly reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies. This topic is a design of body pulse measuring instrument. Because of the specificity of the pulse signal, the design must pay attention to achieve an accurate measurement.The point of this design is the simple and precise of the measurement.We need to measure the pulse of the human body in one minute,and to ensure that the error in less than 2 times..The whole system is center on single-chip microcomputer 89s51,using the signle-chip to achieve the system core function of counting pulse.In the front-end of the signal, we use piezoelectric ceramics to collect the signal of the human body pulse.And then,after after amplification of the AD620, shaping of the 555, filtering of the low-pass filter and other operations,the signal will be converted to the pulse signal with the same frequency,and this signal will be input to the single-ship.The single-ship will count to this.The method of counting is using the timer of the single-ship,and then use the cycle,get the frequency,by the frequency,we can get the number of the one-minute pulse. The final result of the count will display in the 1602 LCD screen.Although the performance of the piezoelectric ceramics is not very good,in the signal collection.it can’t do it very precise.But its price is very low,and after the signal conditioning circuit of the system,the signal can be quite satisfactory to achieve our objectives. At the beginning of the paper, the integral notion of the device design is brought out. Afterwards, the detail information of each part is narrated. At last part, some suggestions for improving the device are provided.Key words:Pulse measurement; piezoelectric ceramics; LCD; single-ship⽬录1 绪论 (1)1.1课题背景及⽬的 (1)1.2国内外研究状况及发展趋势 (2)1.3课题研究难点 (3)1.3.1 抗⼲扰 (3)1.3.2 低噪声、低漂移 (3)1.4课题主要研究内容 (4)2 系统总体设计 (5)2.1系统硬件电路设计⽅案 (6)2.1.1传感器的选择 (6)2.1.2 单⽚机的选择 (8)2.1.3 信号调理电路的选择 (9)2.2系统软件设计⽅案 (10)2.2.1 脉搏波动频率测量⽅案的选择 (10)2.2.2 单⽚机⼯作⽅式的选择 (10)2.2.3 显⽰电路⽅案的选择 (11)3 系统硬件设计 (11)3.1⼀级放⼤电路的设计 (12)3.2⼆阶滤波器电路的设计 (14)3.3第⼆级放⼤电路的设计 (17)3.4整形电路 (18)3.5定时计数电路的设计 (21)3.6显⽰电路的设计 (22)4 系统软件设计 (25)4.1主程序流程的设计 (25)4.2定时器/计数器中断程序流程的设计 (26)4.3显⽰程序流程的设计 (27)5 总结与展望 (28)参考⽂献 (29)致谢 (31)附录 (32)附录A原理图 (32)附录B主程序 (33)附录C显⽰程序 (37)附件附件A开题报告附件B译⽂及原⽂影印件1 绪论1.1课题背景及⽬的脉搏是临床检查和⽣理研究中常见的⽣理现象[1]，包含了反映⼼脏和⾎管状态的重要⽣理信息。

基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现随着健康意识的普及和人们对身体健康的关注度的提高，人体脉搏测量仪成为了一款非常受欢迎的健康监测设备。

本文将基于单片机设计与实现一款人体脉搏测量仪。

首先，我们需要了解什么是脉搏。

脉搏是人体心脏搏动时，由于动脉中的血液被心脏排出而引起的动脉的周期性扩张和收缩的现象。

测量脉搏可以了解人体的心脏系统是否正常工作，并作为一种辅助诊断工具。

我们的设计将使用单片机作为测量仪的主要控制器。

单片机的选择可以根据实际需求来确定，一般使用中小型的单片机即可满足要求。

其次，我们需要选择合适的传感器来测量脉搏。

脉搏传感器一般通过与人体的皮肤接触来测量脉搏。

一种常用的传感器是光电传感器，可以通过测量人体皮肤上血液流动时的光变化来获得脉搏数据。

此外，还可以使用压力传感器或者加速度传感器等其他传感器来测量脉搏。

接下来，我们需要设计电路来连接传感器和单片机。

首先，将传感器与适当的电路连接，以便能够将传感器的输出信号转换为电压或者数字信号。

然后，将电路与单片机连接，以便能够将传感器输出的数据输入到单片机中进行处理。

在单片机端的软件设计中，我们首先需要初始化单片机的相关设置，例如时钟频率、IO口模式等。

然后，在主循环中，我们可以获取传感器输出的数据，并将其转换为合适的脉搏数值。

最后，可以通过显示设备（如LCD）显示脉搏数值，并可以将数据存储到存储器中，以便日后分析和查看。

此外，为了增加可操作性和用户体验，我们还可以在设计中添加一些功能和特性。

例如，可以添加一个按钮来启动脉搏测量，或者使用无线通信模块将脉搏数据发送到手机或电脑上进行分析。

总结起来，基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现具有以下步骤：选择合适的单片机；选择合适的传感器；设计连接传感器和单片机的电路；进行单片机端的软件设计；添加额外的功能和特性。

需要强调的是，这只是一个基本的设计框架，实际的设计与实现过程中还需要根据具体要求进行调整和完善。

基于单片机的脉搏测量仪设计毕业脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以根据脉搏信号来分析人体的心率和心律。

基于单片机的脉搏测量仪具有体积小、功耗低、成本低等优点，适用于个人使用和医疗机构。

设计一个基于单片机的脉搏测量仪的系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计部分包括传感器、滤波电路、放大电路和显示电路等。

首先，选取合适的传感器感知人体脉搏信号。

一种常用的传感器是心率传感器，它能够非侵入式地探测人体脉搏信号。

心率传感器一般采用光电技术，通过血液中的脉搏信号的变化来测量心率。

将心率传感器与单片机进行接口连接。

其次，对传感器输出的脉搏信号进行滤波处理。

脉搏信号包含许多杂散噪声，需要通过滤波电路进行滤波处理，以减小噪声对信号的干扰。

常用的滤波器有低通滤波器，可以滤除高频噪声信号。

再次，通过放大电路对滤波后的脉搏信号进行放大，以增加信号的幅度，方便后续的分析处理。

放大电路采用运放电路，通过调整放大倍数和增益可以使信号更好地显示。

最后，通过显示电路将放大后的脉搏信号进行显示。

显示电路可以选择液晶显示屏、LED指示灯或者数码管等。

设计时要考虑显示界面的清晰度和易读性。

软件设计部分包括数据采集、信号处理和心率计算等。

数据采集模块负责从传感器获取脉搏信号，以一定的采样频率采集信号，并存储到单片机的存储器中。

信号处理模块对从传感器得到的脉搏信号进行处理，如滤波、放大等。

滤波可以采用数字滤波算法，如均值滤波、中值滤波等。

放大可以通过调整放大倍数和增益来实现。

处理后的信号可以传递给心率计算模块。

心率计算模块负责根据处理后的脉搏信号计算心率。

心率计算可以采用峰值检测算法，通过寻找脉搏信号的峰值来计算心率。

可以设置一个合适的阈值，当脉搏信号超过阈值时，认为达到峰值。

设计完成后，通过实验验证系统的准确性和可靠性。

可以与专业医学仪器进行对比，比较测量结果的一致性。

可以使用心电图或其他血压计进行参考。

综上所述，基于单片机的脉搏测量仪设计可以实现对人体心率的测量和分析，具有体积小、功耗低、成本低等优点。

目录摘要 (III)Abstract....................................................................................................................... I V 第一章引言............................................................................................................ - 1 -1.1 脉搏测量仪的研究背景和意义................................................................. - 1 - 第二章课题方案及主要器件的选择.................................................................... - 2 -2.1方案介绍及器件选择................................................................................... - 2 -2.2传感器的选择与论证.................................................................................. - 2 -2.3信号处理方案选择...................................................................................... - 3 -2.4单片机系统选择.......................................................................................... - 4 -2.5显示模块选择.............................................................................................. - 4 - 第三章课题元件的介绍........................................................................................ - 5 -3.1单片机AT89S52........................................................................................... - 5 -3.2红外传感器................................................................................................... - 6 -3.3双运算放大器LM358N ................................................................................ - 7 -3.4LCD1602显示模块........................................................................................ - 8 - 第四章系统的选择................................................................................................ - 9 -4.1系统设计框图.............................................................................................. - 9 -4.2 信号采集电路............................................................................................. - 9 -4.3信号放大电路............................................................................................ - 10 -4. 4信号比较电路............................................................................................ - 10 -4.5 LCD1602显示电路.................................................................................. - 11 -4. 6 键盘电路................................................................................................. - 11 - 第五章计算方法及软件........................................................................................ - 11 -5.1测量计算..................................................................................................... - 12 -5.2主程序流程图............................................................................................. - 12 -5.3中断程序流程图......................................................................................... - 14 -5.4 测试数据与结果分析................................................................................ - 14 - 致谢：...................................................................................................................... - 18 -附录一：系统仿真图.............................................................................................. - 19 - 附录二：系统原理图.............................................................................................. - 19 - 附录三：系统PCB................................................................................................... - 20 -摘要21世纪的今天，各种物质极大丰富，人们的生活得到了质的变化。

摘要本文介绍的是一种基于单片机的脉搏测量仪设计，作为该系统中重要的电路模块，如心率采集电路、显示电路和STC89C52单片机之间通过串口实现连接。

本次设计运用单片机STC89C52作为中心控制处理单元，通过ST188作为红外光电传感器来采集脉搏信号，经过LM358进行运放；再通过前后级滤波、放大、整形，从而得到稳定信号；实现了快速检测心率的功能。

还可以通过按键来设置脉搏值的上下限范围；蜂鸣器驱动模块可以在超出所设置的范围时进行报警提示，测量结果在液晶上显示。

实验表明，该设计的测试结果与实际的要求基本一致，STC89C52单片机超强的抗干扰能力和LCD1602显示屏控制比较方便的优点使这些功能能够顺利地完成。

该系统的制作成本在百元以内，具有价格低廉、便于操纵、功耗小、可靠性高等优点，十分适用于家庭和个人使用。

关键词：心率；红外光电传感器；STC89C52；LM358；软件AbstractPresented in this paper is a design of pulse measuring instrument based on MCU, as the circuit module plays an important role in the system, such as heart rate acquisition circuit, display circuit and STC89C52 microcontroller through the serial port to realize the connection. This design with STC89C52 microcontroller as the central control unit, through ST188 as infrared photoelectric sensor to collect the pulse signal, after the lm358 for op amp; again through before and after filtering, magnifying, shaping, and get stable signal; functions to achieve the rapid detection of heart. You can also through the button to set the pulse value scope; buzzer driver module In the range beyond the scope of the alarm prompt, the measurement results in the liquid crystal display.Experimental results show that the test results of the design and practical requirements are basically the same, STC89C52 MCU strong anti-interference ability and LCD1602 display control the advantages of more convenient so that these features can be successfully completed. The production cost less than 100 yuan, with low price, easy manipulation, low power consumption, high reliability, very applicable to families and individuals.Key words: heart rate; infrared photoelectric sensor; STC89C52; LM358; software目录第1章引言 01.1 选题背景及意义 01.2 国内外发展现状 01.3 课题研究内容 (1)第2章整体方案设计 (2)2.1 核心器件的选型 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2传感器的选型 (3)2.1.3 显示模块的选型 (4)2.2 系统方案设计 (4)第3章硬件系统设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.1.1 电源电路 (7)3.1.2 复位电路 (8)3.1.3 时钟电路 (9)3.2 信号变送系统 (9)3.2.1 信号采集电路 (9)3.2.2 滤波电路 (11)3.2.3 信号放大电路 (12)3.3 显示电路 (13)3.4 按键电路 (16)3.5 报警电路 (17)3.6 系统硬件电路 (18)第4章软件系统设计 (19)4.1 软件编译环境 (19)4.2 STC-ISP程序下载 (20)4.3 程序流程图 (20)4.2.1 主程序流程图 (20)4.2.2 定时器中断流程图 (22)4.2.3 显示模块流程图 (23)4.2.4 心率测量流程图 (24)第5章系统调试 (26)5.1 硬件调试 (26)5.2 软件调试 (26)5.3 设计结果 (27)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录一：系统原理图 (37)附录二：源程序 (38)第1章引言1.1 选题背景及意义心率(Heart Rate)用专业术语来说就是用来描述人体心率跳动的周期。

目录一、设计的背景和意义 (1)二、设计方案的论证和确定 (1)（一）设计要求分析 (1)（二）设计方案确定 (1)三、 设计过程 (3)（一） 设计原理 (3)（二）主要器件选型 (5)（三）硬件结构设计 (7)（四）软件控制设计 (11)四、调试过程 (20)1．仿真调试. (20)2．实物演示 (22)五、设计创意说明和总结 (25)六、参考文献 (26)七、致谢 (27)一、设计的背景和意义背景：目前脉搏测量仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的脉搏测量仪。

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,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。

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式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计[2]。

意义：近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。

二、设计方案的论证和确定（一）设计要求分析总体由设计由STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、等构成，见图3.1所示，系统设有四个按键，设置上下限脉搏数，当超过范围的时候单片机会驱动蜂鸣器发响，脉搏测量的时候需要人把手轻轻的按在光电传感器上面，由于人脉搏跳动的时候，血液的透光性不一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样，间接的把人脉搏信号传回，通过运放对其进行放大、整形后连接到单片机的IO 口，单片机利用外部中断对其进行计数，最终换算成人一分钟脉搏的跳动次数，最终在液晶屏上显示。

扬州工业职业技术学院2008—2009学年第二学期毕业论文课题名称：基于单片机设计的脉搏测量仪设计时间：2009.2.05 —2009.5.18 系部：电子信息工程系班级：0601电气技术*名：**指导教师：李建荣助教总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计报告第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书第二部分开题报告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）开题报告书第三部分毕业设计报告目录第一章引言 (11)第二章硬件电路设计 (12)2.1 AT89C2051主要性能 (12)2.2AT89C2051的结构框图 (14)2.3AT89C2051的引脚说明 (15)2.4 复位电路 (16)2.5 振荡电路 (17)第三章基本结构模块 (17)3.1 脉搏波检测电路 (18)3.2 脉搏信号拾取电路 (18)3.3 信号放大 (20)3.4 波形整形部分 (22)第四章整体电路分析 (23)4.1 光发射电路 (23)4.2 光电转换电路 (23)4.3 信号采集及处理系统 (24)4.4 过采样技术的应用 (24)4.5 整体硬件电路设计 (25)第五章软件设计 (27)5.1 程序设计 (27)5.2 程序源代码 (28)结束语 (29)致谢 (33)参考文献 (34)基于单片机设计的脉搏测量仪周静0601电气技术[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-chip design based on the pulse measuring instrumentZhou Jing0601 Electrical TechnologyAbstract: Nurse hospital wants to give in hospital every day the patient takes the pulse to record the patient each minute pulse number, the method is with the hand according to on the patient wrist's department artery, carries on the counting according to pulse's beat. For the saving of time, will not make 1 minute survey generally, usually will be surveys in 10 seconds time palpitation's number, will be multiplied by again the result 6 namely obtains each minute palpitation number, even if will do this is quite time-consuming, moreover the precision will not be high. This article introduced that one kind the pulse measuring instrument which manufactures with the monolithic integrated circuit, so long as the human places the finger in the sensor 2 seconds to be possible the precision measuring each minute pulse number, the measurement result showed with three digit. Key words: AT89C2051 monolithic integrated circuit pulse measuring instrument第一章引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。

基于单片机的脉搏测量仪设计目录摘要 (I)Abstract (I)引言 (1)第一章概述 (2)1.1选题的背景和意义 (2)1.2脉搏测量仪的发展与应用 (3)第二章总体方案的论证与设计 (5)2.1主控模块的选型和论证 (5)2.2显示模块的选型和论证 (5)2.3传感器的选型和论证 (5)2.4系统整体设计概述 (6)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1主控模块 (7)3.1.1STC89C52单片机主要特性 (7)3.1.2STC89C52单片机的中断系统 (10)3.1.3单片机最小系统设计 (11)3.2LCD液晶显示器简介 (11)3.2.1液晶原理介绍 (12)3.2.2液晶模块简介 (12)3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口........................... 错误！未定义书签。

3.3信号采集电路设计.......................................................... 错误！未定义书签。

3.3.1传感器简介................................................................... 错误！未定义书签。

3.3.2滤波电路....................................................................... 错误！未定义书签。

3.3.3放大整形电路............................................................... 错误！未定义书签。

第四章系统软件设计 ................................................... 错误！未定义书签。

4.1系统软件总体设计.......................................................... 错误！未定义书签。

基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计共3篇基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计1基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计近年来，随着科技的发展，智能医疗设备成为了研究的热点之一。

远程监控脉搏测量仪作为智能医疗设备的一种，它的出现为医疗行业带来了很大的便利和改善。

本文将介绍基于单片机的远程监控脉搏测量仪的设计思路。

一、前期准备在实际设计前，需要进行前期准备工作，包括了解脉搏测量原理、单片机的基本原理和网络通信原理。

在此基础上，我们还需要对脉搏测量仪进行分析和测试，以确定脉搏信号的特征参数和采样周期等重要参数。

二、硬件设计1.传感器模块脉搏测量仪的核心部分是传感器模块。

传感器模块的设计需要兼顾数据精度和实现难度。

在本设计中，我们采用了压力传感器模块，它是一种成本较低、测量精度较高的传感器。

在使用时，压力传感器模块根据脉搏的频率产生相应的压力波形，传感器模块通过变换电路将压力信号转换为电信号，然后输入到单片机系统中进行处理。

2.单片机系统本设计采用的是AT89S51单片机，它是一种高性价比的通用单片机。

单片机系统由单片机、AD转换器、RAM、ROM、EEPROM 等部分组成。

单片机通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，存储在RAM中，并通过通讯模块与用户终端进行交互和传输。

3.通讯模块在远程监控中，通讯模块是非常重要的组成部分。

通讯模块用于将单片机系统采集到的脉搏信号通过网络传输到用户终端。

在本设计中，我们采用的是ESP8266 Wi-Fi模块，它是一种高集成度的Wi-Fi芯片，具有低功耗、可靠性高等优点。

三、软件设计1.程序框图在单片机程序设计过程中，程序框图十分重要。

本设计中采用的是基于C语言的程序框图。

程序框图包括了采集、处理、存储、通讯等部分，并设置了失效检测和暴力破解功能。

2.程序设计本设计的程序设计采用了汇编语言和C语言相结合的方式进行开发。

通过汇编语言实现底层驱动，用C语言进行上层应用程序开发，并通过电脑端串口调试工具进行调试。

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。

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.桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第1 页共26 页目录引言 (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)1.3.2系统各模块的最终方案 (2)2.系统硬件设计 (3)2.1单片机处理电路 (3)2.1.1STC89C51系列单片机的主要性能特点 (3)2.1.2C51系列单片机的基本组成 (4)2.2 复位电路 (6)2.2.1单片机复位电路 (6)2.2.2测试复位电路 (7)2.3 振荡电路 (7)2.4 脉搏传感器部分 (8)2.4.1HK-2000A 集成化脉搏传感器 (8)2.4.2脉搏传感器接收电路 (9)2.4.3电源电路 (10)2.5显示报警部分 (10)2.5.1数码管显示电路 (10)2.5.2报警电路 (11)3 软件设计 (11)3.1 程序设计 (11)桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第2 页共26 页3.2 程序调试 (13)4结论 (14)谢辞 (16)参考文献 (17)附录 (18)桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第1 页共26 页引言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，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。

安徽工程大学毕业设计（论文）基于单片机的脉搏测量仪的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，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。

传感器把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，这些电信号通过信号处理系统进行滤波、放大、整形得到符合要求的脉搏电信号，传给单片机，并通过单片机进行处理，最后由数码管显示每分钟的脉搏次数。

系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。

经测试，系统工作正常，达到设计要求。

这样的脉搏测量系统性能良好，结构简单，耗电低，体积小，输出显示稳定。

通过该课题学习掌握了脉搏测量的原理、方法、实现过程。

学会了相关的单片机知识，能够较全面的融合电路、电子技术、信号采集和处理、程序设计等等的专业知识。

随着电子技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高,脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展：（1）自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。

（2）数字化技术等先进技术的应用。

（3）多功能化越来越明显。

关键词：AT89C51单片机；脉搏测量仪；传感器；信号采集基于单片机的脉搏测量仪的设计The Design of Pulse Measuring Instrument Based on MicrocomputerAbstractPulse measuring instrument in our daily lives has been a very wide range of applications. In order to improve the simplicity and accuracy of the pulse measuring instrument, the subject is designed based on 51 single-chip pulse measuring instrument. System uses AT89C51 microcontroller as the core, the infrared light-emitting diode and the photosensitive triode as sensor, and calculates time with using of the inner timer. The sensor produces pulse and the single-chip microcomputer gets the frequency by accumulating the pulses, and the timer obtains the time. Sensor collected for detecting the pulse of infrared light is converted into electrical signals, these electrical signals by the signal processing system, filtering, amplification, shaping meet the requirements of the pulse signal transmitted to the microcontroller, and processed by the microcontroller, and finally from the digital display pulse rate per minute. When the system stops running, it is possible to display the total of the pulse frequency and time. After testing, the system works well and meets the design requirements.The pulse measurement system performance is good, simple structure, low power consumption, small volume, stable output display. Through the study of the subject grasps the pulse measurement principle, method and implementation process. Learned the related knowledge of single chip microcomputer, can more comprehensive integration of circuit, electronic technology, signal acquisition and processing, program design, and so on professional knowledge.With the development of electronic technology, pulse measurement techniques become more and more advanced, the pulse measurement accuracy is getting higher and higher, the pulse measuring instrument development mainly to the following trends:(1) Automatic measuring pulse and the pulse generated by automatic analysis.(2) The application of the advanced technologies such as digital technology.(3) More functional is more and more obvious.Keywords: AT89C51 microcontroller; pulse measuring instrument; sensor; signal acquisition安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。

意义：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。

而该系统以AT89C51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。

系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。

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。

2.1 光电脉搏测量仪的结构光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件，把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，用电子仪表进行测量和显示的装置。

本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、数码显示、电源等部分。

1．光电传感器即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件，它由红外发射二极管和接收三极管组成，它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。

2．信号处理即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。

3. 单片机电路即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率（包括AT89C51、外部晶振、外部中断等）。

4．数码显示即把单片机计算得出的结果用8位LED数码管静态扫描来显示，便于直接准确无误的读出数据。

5. 电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源，可以是5V-9V的交流或直流的稳压电源。

2.2 工作原理本设计采用单片机AT89C51为控制核心，实现脉搏测量仪的基本测量功能。

脉搏测量仪硬件框图如下图1.1所示：图 1.1 脉搏测量仪的工作原理当手指放在红外线发射二极管和接收三极管中间，随着心脏的跳动，血管中血液的流量将发生变换。

基于单片机的人体脉搏测量系统设计随着科技的不断进步，越来越多的人开始关注自己的健康状况，其中对于心脏健康的关注尤为重要。

传统的心率测量需要使用手触碰心跳位置计算心率，而随着技术的发展，基于单片机的人体脉搏测量系统逐渐走进人们的视野，能够更加精确地测量心率，具有更高的准确性。

本文将介绍一种基于单片机的人体脉搏测量系统的设计原理和实现方式。

一、设计原理本文所述的基于单片机的人体脉搏测量系统采用Pulse Sensor传感器，该传感器具有LO(三极管发光二极管加敏感电阻触发)和DO（数字输出）两个引脚。

当心跳发生时，脉搏信号会引起手指皮肤上的毛细血管变形，从而引起皮肤亮度的变化，Pulse Sensor通过检测这种亮度变化来识别脉搏信号。

二、实现方式1.硬件设计系统的硬件主要包括Pulse Sensor传感器、按键、LCD 显示屏、电源电路和单片机。

其中，Pulse Sensor的引脚需要分别连接到Vcc、GND、以及单片机上的AD0口。

并通过加一个削峰平均电路（RC滤波电路）来检测脉搏的特征在信号中的存在，同时提高抗干扰能力和减小毛刺干扰。

2.软件设计a.初始化系统开机后，初始化中断、ADC模块和LCD模块，并开始一次ADC转换和推力器中断的使能。

b.中断处理当传感器检测到信号时，会产生一个中断，同时启动ADC转换，并在数据转换完成后通过DMA传输数据。

c.数据处理通过对脉搏信号进行滤波、均值化和去噪，得到脉搏波形图，并将其实时显示在LCD屏幕上。

同时，通过对脉搏信号进行FFT（快速傅里叶变换）处理，得到脉搏信号的频域波形，从而得到人体的心率数据。

d.功能实现利用相关算法计算出实时的心率数据，并将其实时显示在LCD屏幕上，同时将心率数据保存在系统内存中，并可以通过按键遥控查看历史心率数据和图形。

三、总结基于单片机的人体脉搏测量系统的设计可以实现更加准确的心率测量，使人们更加了解自己的健康状况。

其设计原理和实现方式比较简单，可以方便地应用于普通家用电器和医疗设备中。