心率计设计
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基于51单片机的心率计设计
基于51单片机的心率计设计一、引言心率是人体健康状况的一个重要指标，测量心率对于预防心血管疾病和监控身体健康非常重要。
本文将介绍基于51单片机的心率计的设计。
二、硬件设计1. 传感器心率计的核心是心率传感器，用于检测心脏的跳动并转化为电信号。
常见的心率传感器有光电传感器和压电传感器。
本设计选用光电传感器，通过红外光发射二极管和光敏二极管组成，以非侵入性的方式测量心率。
2. 信号放大与滤波电路由于心率信号较小，需要经过放大与滤波电路进行信号处理。
设计中使用运放对信号进行放大，并通过带通滤波器滤除杂散信号。
3. 数模转换放大滤波后的心率信号是模拟信号，需要通过模数转换器（ADC）将其转换为数字信号，以便后续处理和显示。
4. 显示屏心率计的设计中需要一个合适的显示屏来显示测量出的心率数值。
常见的显示屏有LCD液晶屏和LED数码管。
5. 51单片机本设计使用51单片机作为控制核心，负责对信号的采集、处理和显示。
51单片机具有成熟的开发环境和丰富的外设资源，非常适合嵌入式系统的设计。
三、软件设计1. 信号采集通过51单片机的IO口连接传感器，定时采集传感器输出的心率信号，并将其转换为数字信号。
2. 信号处理通过软件算法对采集到的心率信号进行滤波和处理，去除噪声和干扰，提取出准确的心率数值。
3. 心率计算根据心率信号的特征，设计一个合适的算法对心率进行计算。
常用的算法有峰值检测法和自相关法等。
4. 数据显示将计算得到的心率数值通过LCD屏或数码管显示出来，以便用户直观地了解自己的心率状况。
四、实验结果与讨论经过实验验证，基于51单片机的心率计设计能够准确地测量心率，并将心率数值显示在屏幕上。
通过与商用心率计的比对，结果显示该设计具有较高的准确性和稳定性。
五、应用前景基于51单片机的心率计设计可以应用于医疗领域、体育训练和健康监控等方面。
例如，可以将心率计嵌入健康手环中，实时监测用户的心率状况，并提醒用户进行适当的运动。
数字心率计
This design task a detailed analysis of the piezoelectric sensor used in measuring the principle and advantages of each other with the circuit, expounds the components and working characteristic, obtained with different measurement data and technical conditions of the simulation results, the subject of the expected results are achieved.
5
4
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2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指 导 教 师 签 名：
年 月 日
评 阅 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评 献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力
0.2
5
4
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工作量
工作量饱满，难度适中。
0.5
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
3时间进度安排
顺序
阶段日期
计划 完 成 内 容
备注
1
2012.12.24
讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图
打分
2
2012.12.26
检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误
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加权分合计
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具 体 要 求
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说明书的质量
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3时间进度安排
顺序
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计划 完 成 内 容
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2012.12.24
讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图
打分
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2012.12.26
检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误
基于单片机的心率计设计
基于单片机的心率计设计
一、硬件设计
1.核心处理器：选用STM32单片机，具有丰富的外设资源，大
内存容量，高性能，在实现心率计功能方面非常适合。
2.心率传感器模块：选用现有的心率传感器模块，如MAX30102。
3.显示模块：可以采用OLED显示模块或者LCD模块来显示心率值。
4.按键模块：添加一个按键模块，用于操作心率计。
5.电源模块：设计适合的电源模块，以保障心率计稳定工作。
二、软件设计
1.初始化：在程序初始化时，配置好单片机的外设，包括时钟，GPIO口，定时器等。
2.心率检测：读取心率传感器的数据，通过波形处理等算法，
实时计算出心率值，然后将其显示在屏幕上。
3.数据存储：可以在单片机内部或外部添加存储芯片，将检测
到的数据保存下来，以方便后期分析。
同时，可以添加一个实时时
钟模块，记录下每次检测的时间。
4.操作界面：添加按键模块，实现心率计的开关、数据存储等
功能。
5.通信功能：可以添加一个蓝牙模块，将心率数据传输到手机
或其他设备上，以便进行分析和管理。
三、应用场景
基于单片机的心率计可以被广泛应用于医疗、运动等领域。
在
医疗领域，可以用于监测老年人、患病人士等人群的心率变化情况。
在运动领域，可以作为一款运动手环，记录运动者运动时的心率变
化情况。
同时，基于单片机的心率计也可以成为一种新颖的DIY硬
件项目，符合日益增长的Maker文化需求。
《心率计设计案例》课件
市场竞争
市场上存在众多品牌的心 率监测设备，竞争激烈， 需要创新设计来脱颖而出 。
设计目标
实时监测心率
设备能够实时、准确地监 测和显示用户的心率。
便携轻便
设备应具有小巧的体积和 轻便的重量，便于携带和 使用。
长寿命与低功耗
确保设备在长时间使用过 程中保持稳定，并降低能 耗。
设计原理
光电容积脉搏波描记法
温度与湿度控制
保持室内恒定的温度和湿度，以模拟不同季节和气候条件下的测试 环境。
设备配置
确保测试设备齐全，包括心率计、电脑、数据采集软件等，并确保设 备正常运行。
测试方法
静态测试
让受试者在静止状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在 静止状态下的准确性。
动态测试
让受试者在运动状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在运 动状态下的准确性。
对比测试
将心率计测试结果与专业医疗设备测试结果进行对比，评估心率计 的准确性。
测试结果分析
数据整理
对收集到的数据进行整 理，统计各项指标的平 均值、标准差等统计量 。
误差分析
分析心率计测试结果与 专业医疗设备测试结果 的误差，计算误差范围 和误差率。
结果可视化
将测试结果以图表形式 展示，便于直观地了解 心率计的性能表现。
1 2
噪声去除
通过算法或滤波器去除采集数据中的噪声和干扰 。
数据平滑
对数据进行平滑处理，减少波动和异常值的影响 。
3
数据校准
根据已知标准或参考数据进行数据校准，提高测 量准确性。
数据分析
实时分析
对采集数据进行实时分析，提供实时反馈和指导。
统计分析
对大量数据进行统计分析，挖掘数据背后的规律和趋势。
关于心率计简要设计.
一摘要随着社会的越来越快的发展与进步，我们的生活节奏也越来越快，面对每天繁忙的工作生活，我们不一定能像以前那样定期抽出时间去为自己身体做一次体检。
而事实上我们身体承受的负荷却越来越大，相比于以前我们需要给自己的身体以更多的关注，甚至是时刻了解它的健康状况。
身体的健康与否在很多方面都会有所体现。
比如一个人的心率值就基本能反映一个人心脏是否正常工作的。
大家都知道心脏是我们人体中最重要的器官之一，使我们生命的源动力。
所以我们能时刻了解它的状态是很重要的。
由于我们平时不一定总是能抽出时间去做体检，所以我们需要一个简单的，便于操作的，可靠性高的仪器来帮助我们在短时间内测到我们的心率值。
让我们能及时了解到我们现在心脏以及身体的状态。
心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
从我们出生的那一刻起，心脏便24小时不停地工作，为全身输送氧气和养分。
心脏能够这样周而复始地有规律地工作，是因为心脏有一个天然的起搏器——窦房结，它能自发地、有节律地发放电脉冲，并沿着结间束、房室结、希氏束和左右束支这一固定的激动传导途径由上向下传遍整个心脏，使心脏各个腔室顺序收缩，完成运送血液的工作。
心脏的正常工作要求心脏节律发放和传导系统的结构和功能正常。
心率(heart rate)指心脏分钟搏动的次数，它能够反映心脏的工作状态。
正常心率决定于窦房结的节律性，成人静息时约60～100次/min，平均约75次/min。
心率可因年龄、性别及其他因素而变化。
初生儿心率约130次/min，随年龄增长而逐渐减慢，至青春期乃接近成人的心率。
心率计 毕业设计论文
摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但同时多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号，因人体信号很微弱，所以在电路中设置了双重放大电路（主要芯片：OP07、LM324N）。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号，经过以上处理后，再传给单片机AT89S52计算，计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温，基本实现了预定的目标，这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字：心率；测量；单片机AT89S52；转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate；measurement；microcontroller AT89S52；converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一： (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标，很多情况下我们需要及时知道自己的心率．本文介绍一种基于单片机技术的心率计，单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性．1.1课题的来源在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
脉搏心率体温计课程设计
脉搏心率体温计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解脉搏、心率和体温的概念及其在人体健康中的重要性；2. 学生能掌握使用脉搏心率体温计的正确方法和步骤；3. 学生能描述正常脉搏、心率和体温的范围，并了解其生理意义。
技能目标：1. 学生能够熟练操作脉搏心率体温计，准确测量自己的脉搏、心率和体温；2. 学生能够分析测量结果，判断其是否处于正常范围；3. 学生能够运用所学知识，对异常脉搏、心率和体温进行初步分析和解释。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学测量和健康监测的兴趣，认识到其在生活中的应用价值；2. 学生树立正确的健康观念，关注自身身体状况，养成良好的生活习惯；3. 学生在小组合作中，培养团队协作能力和沟通能力，尊重他人意见，共同解决问题。
课程性质：本课程为科学探究类课程，结合实际操作和理论学习，帮助学生掌握脉搏心率体温计的使用，提高学生的健康监测能力。
学生特点：六年级学生具有一定的科学素养和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，但需引导他们关注实际生活中的应用。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性和参与度，培养他们独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标的设定，使学生在掌握知识技能的同时，关注自身健康，形成正确的价值观。
教学设计和评估将围绕具体的学习成果展开，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引入新课：通过介绍人体健康的基本知识，引导学生了解脉搏、心率和体温在健康监测中的重要性。
相关教材章节：第一章 人体的基本生理功能2. 理论知识学习：a. 脉搏的概念、测量方法和正常范围；b. 心率的概念、测量方法和正常范围；c. 体温的概念、测量方法和正常范围。
相关教材章节：第二章 健康监测与评估3. 实践操作：a. 脉搏心率体温计的使用方法和注意事项；b. 学生分组进行实践操作，互相测量脉搏、心率和体温；c. 教师指导学生分析测量结果，判断是否处于正常范围。
相关教材章节：第三章 脉搏心率体温计的使用4. 异常情况分析：a. 介绍常见的异常脉搏、心率和体温情况；b. 学生分析异常情况的原因和可能的危害；c. 讨论如何预防和处理异常情况。
心率计毕业设计
心率计毕业设计心率计毕业设计随着现代社会的快节奏和高压力生活方式，人们对健康的关注度越来越高。
心率作为一个重要的生理指标，对于人体的健康状况有着重要的影响。
因此，设计一款心率计成为了一个备受关注的毕业设计课题。
一、设计目标在设计心率计之前，首先需要明确设计的目标。
心率计的主要目标是测量用户的心率，并将数据以可视化的方式展示出来。
除此之外，心率计还需要具备以下功能：1. 高精度测量：心率计需要能够准确地测量用户的心率，以保证数据的可靠性。
2. 数据存储与分析：心率计需要能够存储用户的心率数据，并能够对数据进行分析，以便用户了解自己的心率变化趋势。
3. 实时监测：心率计需要能够实时监测用户的心率，并能够及时提醒用户心率异常。
4. 舒适便捷：心率计需要设计成舒适便捷的佩戴方式，以便用户能够长时间佩戴并进行心率监测。
二、硬件设计心率计的硬件设计主要包括传感器、处理器、存储器和显示器等组件。
传感器是心率计的核心部件，用于测量用户的心率。
常见的心率传感器有光电式传感器和压力式传感器。
光电式传感器利用光电效应测量心率，而压力式传感器则通过测量血液流动的压力变化来测量心率。
根据实际需求和成本考虑，选择适合的传感器。
处理器负责对传感器采集的数据进行处理和分析，并将结果存储到存储器中。
处理器的选择应考虑功耗低、运算速度快的特点，以保证心率计的性能。
存储器用于存储用户的心率数据，可以选择内置存储器或外置存储器，根据实际需求选择合适的存储器容量。
显示器用于展示用户的心率数据，可以选择LED显示屏或OLED显示屏等。
LED显示屏具有低功耗、高亮度等特点，而OLED显示屏则具有高对比度、高刷新率等特点。
根据实际需求选择合适的显示器。
三、软件设计心率计的软件设计主要包括数据处理和用户界面设计两个方面。
数据处理模块负责对传感器采集的心率数据进行处理和分析，以得到用户的心率数值。
该模块需要具备高精度的算法和数据处理能力，以保证心率计的准确性。
课程设计电子心率计设计
1.设计前言心率是人体的一项重要生理参数，在现代医学中，心率对于血液循环和心脏功能领域的研究具有重要意义。
心率计是医学中用来测量人体心率的装置，高精度心率计的研究开发历来是医学仪器领域的一项重要课题。
本设计便旨在通过已学的电路和硬件知识，设计一款简易的数字心率计。
在本设计中由于脉搏频率与心率相同，测量心率可以用测量脉搏近似得到，因此本设计将人体脉搏作为测量对象。
本设计将采用multisim软件来绘制电路。
设计流程：要实现对脉搏的测量，首先要用传感器测量得到脉搏信号。
信号得到后，因为原始信号比较微弱，需要用放大电路将其放大到一个合适的幅度。
放大后的信号中会夹杂有各种噪声，因此需要经过滤波电路对其进行滤波处理，以消除噪声，提高信号信噪比。
为使信号能够在计数器中实现计数，需要对信号进行整形处理，将信号由一个不规则信号整理为可用于计数的方波或脉冲信号。
信号经过整形后，由于设计要求实现在短时间内测量一分钟心率的功能，需要在计数前对信号进行倍频处理，以实现上述功能。
经过之前一系列处理后，信号将进入计数器进行计数，其中计数器需要用相应的定时器配合完成该步骤，定时器同样要实现短时间内测量一分钟心率的功能。
计数器输出的信号是可用于显示频显示的七位BCD码，将其连入显示频显示。
同时将该信号送入比较器中与预设的数值进行比较，当测量值在预设范围之外时将通过报警电路进行LED灯报警，表示所测得的心率超出正常范围。
设计流程的图示如下：附：心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
基于单片机的心率计设计
基于单片机的心率计设计（软件部分）Heart rate meter based on Microprocessor design (software)总计毕业设计（论文） 43 页表格 5 个插图 13 幅目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)1.1选题的依据及课题的意义和目的 (1)1.2研究概况及发展趋势综述 (3)第二章方案设计与论证 (5)2.1方案一:用压电陶瓷采集心电信号和用模拟温度传感器AD590J采集温度号的心率计 (5)2.1.1 设计思路 (5)2.1.2 硬件设计方框图 (5)2.1.3 AD574芯片简介 (6)2.2方案二：采用数字温度传感器DS18B20采集温度信号和用红外对管采集心电信号 (7)2.2.1.设计思路 (7)2.2.2.硬件设计方框图 (8)2.3方案比较论证 (8)第三章硬件电路的简单概述 (9)3.1心率计设计的原理 (9)3.2硬件电路图 (10)第四章程序设计 (11)4.1主程序设计 (11)4.1.1 主程序流程图 (11)4.1.2 语音模块ZY1420A功能简介 (12)4.2体温测量程序的设计 (13)4.2.1 DS18B20的简述 (13)4.2.2 体温测量程序设计 (15)4.2.3 温度测量子程序 (16)4.2.4 温度转换子程序 (18)4.2.5 显示子程序和语音播报子程序 (19)4.3心率测量的程序设计 (24)4.3.1 心率测量的主程序设计 (24)4.3.2 中断服务子程序设计 (25)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)源程序清单 (32)摘要测量心率计是用于测量心率值的的医疗设备，它的应用在心血管疾病的研究和诊断方面也发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。
同时，在临床监护和治疗中，医护人员常常还要关注某些特殊患者的体温随时间变化的情况。
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附重庆大学本科学生课程设计任务书电子心率计设计说明书一前言随着社会的发展与进步，我们的生活节奏也越来越快，面对每天繁忙的工作生活，我们不一定能像以前那样定期抽出时间去为自己身体做一次体检。
而事实上我们身体承受的负荷却越来越大，相比于以前我们需要给自己的身体以更多的关注，甚至是时刻了解它的健康状况。
身体的健康与否在很多方面都会有所体现。
比如一个人的心率值就基本能反映一个人心脏是否正常工作的。
大家都知道心脏是我们人体中最重要的器官之一，使我们生命的源动力。
所以我们能时刻了解它的状态是很重要的。
由于我们平时不一定总是能抽出时间去做体检，所以我们需要一个简单的，便于操作的，可靠性高的仪器来帮助我们在短时间内测到我们的心率值。
让我们能及时了解到我们现在心脏以及身体的状态。
附心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
从我们出生的那一刻起，心脏便24小时不停地工作，为全身输送氧气和养分。
心脏能够这样周而复始地有规律地工作，是因为心脏有一个天然的起搏器——窦房结，它能自发地、有节律地发放电脉冲，并沿着结间束、房室结、希氏束和左右束支这一固定的激动传导途径由上向下传遍整个心脏，使心脏各个腔室顺序收缩，完成运送血液的工作。
心脏的正常工作要求心脏节律发放和传导系统的结构和功能正常。
心率(heart rate)指心脏分钟搏动的次数，它能够反映心脏的工作状态。
正常心率决定于窦房结的节律性，成人静息时约60～100次/min，平均约75次/min。
心率可因年龄、性别及其他因素而变化。
初生儿心率约130次/min，随年龄增长而逐渐减慢，至青春期乃接近成人的心率。
女性心率比男性稍快；运动员心率较慢。
成人安静心率超过120次/min者，为心动过速；低于40次/min者为心动过缓。
心率受植物性神经和体液因素调节。
安静或睡眠时，心迷走中枢紧张性增高，心交感中枢紧张性降低，心率减慢。
运动、情绪激动、精神紧张时，心迷走中枢紧张性降低，心交感中枢紧张性升高，心率加快。
肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素等体液因素也会增快心率。
此外，体温每升高1℃，心率加快12～20次/min。
二任务分析及总体设计方案在认真学习和研究了任务指导书后，在李俊勇老师的指导与启发下，我初步定下了自己的方案。
经过和同学们的集中讨论与研究和数次李老师耐心的讲解与分析，方案在我脑海中逐渐清晰。
通过自己的对个别知识的再次学习与网上资料的查阅，最终确定下方案。
2.1任务分析所设计的电子心率计要求实现在短时间内测量1分钟的心脏跳动次数，并且显示其数字。
当心脏跳动次数超过正常范围时，发出异常指示（LED发光二极管发光报警指示）。
正常范围可根据需要设定，性能指标：◆测量范围：正常心跳次数成人为60~90次/分钟，婴儿为90~120次/分钟，老人为100~150次/分钟，正常范围可以设定；◆测量精度：测量误差≤±4次/分钟；◆报警指示：采用LED发光二极管。
基于以上任务要求，经过详细分析得到了如下结论：◆由于从红外线传感器送来的信号很微弱，一般为（2～5mv），并且叠加了很多干扰及噪声，这就需要信号放大、滤波与整形电路；◆要想在短时间内实现对1分钟的心率进行测量（本设计采用15秒测量），这就需要倍频器（4倍频）和基准时钟定时器（15秒）；◆由于最后要显示其测量数字，这就需要计数器、译码器和显示器；◆由于最后要用LED报警显示，并且成人、婴儿、老人的心率正常范围不一样，所以还需要控制器、比较器和报警器。
所设计的红外线电子心率计的核心是在固定的短时间内对低频电脉冲信号进行计数，最后以数字形式显示出来，并且把计数得到的值与正常范围的上下限进行比较，以实现对成人、婴儿和老人的报警指示。
2.2总体设计方案设计方案为:采用传感器，量脉搏的跳动，出微弱的信号，入放大器中放大；后通过滤波器滤除干扰信号后，将形整形为方波或脉冲信号；后经过倍频器增加信号的频率，输入计数器中计数，时通过定时器控制计数的时间，后得出一分钟内脉搏次数即为心率。
计数器计数值输入到显示器中显示，同时，将其输入到数值器中与比较器预设值即标准值作比较，若，测量值不在标准值范围内则报警，即LED灯亮。
2.3设计流程图三器件选择3.1 传感器的选择个人认为一个传感器的品质在很大程度上决定于它选用的传感器，现在市场上心率计使用比较主流的传感器有以下几种。
CCPS32，CPS182，红外传感应感器，MPS2050。
CPS182与MPS2050输出电压较小，且CPS182 精确度不是很高，而红外感应传感器同样也有输出电压小的缺点，且价格会略高一些。
通过对比，我选择了CCPS32传感器，其灵敏度较高，且输出电压越4伏左右，这样就无需接放大电路，可直接进行滤波，且该款传感器还自带很高的温度自补偿，这是其他传感器所不具备的。
以下是CCPS32的具体参数以及介绍。
传感器参数及特性介绍：CPS32传感器是KAVLICO公司采用陶瓷材料经特殊工艺精制而成的干式陶瓷电容压力传感器详细说明:一、概述CCPS32传感器是KAVLICO公司采用陶瓷材料经特殊工艺精制而成的干式陶瓷电容压力传感器，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。
陶瓷的热稳定特性可以使它的工作温度范围高达-40～125℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。
其最大特点是：量程可以小到700Pa，抗过载能力可达量程100倍，彻底解决了其它类型传感器没有小量程及在小量程时过载能力差的缺点，它除具有一般传感器的量程外，其最具特色的是它的正负表压功能，如：±1kPa，±10kPa等。
CCPS32干式陶瓷电容厚膜压力传感器的高输出，广量程，特别适合制造高性能的工业控制用压力变送器。
大圆形膜片表面平整、易安装，是欧美E+H、ABB、S IEMENS、H&Ｂ、VEGA等公司压力变送器生产首选传感器。
二、特点坚固的陶瓷电容敏感膜片自带厚膜电路输出1-4V卓越的抗腐蚀、抗磨损性能平整的大圆形膜片,易安装高精度、高稳定性宽的工作温度范围响应迅速,无迟滞量程迁移比达10:1可进行无源标定三、工作原理抗腐蚀的干式陶瓷电容压力传感器没有液体的传递，过程压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，衬底的电极与膜片电极的电容量变化比例与压力大小，使膜片产生0.03mm的位移，电容的变化值经激光微调，传感器专用信号调理电路ASIC放大输出高达4000mV的直流电压，内置的温度传感器不断测量介质的温度并进行温度补偿。
过载时，膜片贴到陶瓷衬底上而不会损坏。
当压力恢复到正常时，其性能不受任何影响。
彻底解决了低量程过载能力差的缺点，是扩散硅传感器的升级换代产品。
标准化的高输出具有极强的抗干扰能力，配专用线路板可进行大的量程迁移（10:1）。
传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，自带温度补偿-20～80℃，并可以和绝大多数介质直接接触。
CCPS32陶瓷传感器由于没有液体的传递作用，无任何填充液，不会产生工艺污染，因此在食品、医药等行业有着广泛的应用，加之是干式陶瓷膜片，故不受安装方向影响，以其作为敏感元件生产的压力变送器被广泛地应用在各种测量压力的场合。
四、技术参数供电电压：5VDC量程范围：7kPa～30Mpa响应时间：<1mS综合误差(包括：线性，迟滞，重复性)：0.1...0.2FS%零点输出：500±50mV满量程输出：4000±100mV温度特性(温补范围：-20-80℃)：±0.01 %FS/℃稳定性：<0.1% FSO/年供电电流：<2mA工作温度：-40～125℃抗绝缘性：>;2kV外形尺寸：32.4×5.25...7.12mm五、量程选择因为人的血压一般是在18kpa左右，所以结合传感器的量程范围，选择传感器的量程为 0～30kpa。
3.2 放大电路的选择因为CCPS32在零点有大约50mv的零点电压，所以可用以高共模抑制比的差分放大电路来消除。
而其输出电压就为4伏左右，所以不需要在进行对其输出幅度的放大。
传感器输出阻抗大约10千欧左右，结合以上考虑我选择了同相串联双运放高共模抑制比放大电路作为下一级。
U13288RT12543U23288RT12543R120kΩR210kΩR310kΩR410kΩV14 Vrms60 Hz0°V24 Vrms60 Hz0°12546XSC1A BExt Trig++__+_3其输出波形为3.3 滤波器的选择人体的心率一般在60～150次/分钟，所以容易算得其最高频率为：f=150/60=2.5Hz。
则可选择一低通滤波器滤掉大于3.14HZ的干扰。
设该低通滤波器的截止频率f=3.14Hzf=1/2πRC=3.14Hz所以求得 RC=0.05 结合实际情况和电路确定R=200欧 C=250uF 低通滤波器电路图如下：V34 Vrms3 Hz0°C2250uFR6200Ω7XSC2A BExt Trig++__+_8当将电源频率改为10Hz后，滤波电路输出的波形为：两个图像对比后，我们可以很明显的看出在频率为10赫兹时输出的电压基本为0，所以可以看出该低通滤波电路能起到较好的滤波作用。
3.4 整形电路的选择整形电路的功能是将模拟电压信号转化为高低电平信号输出到倍频电路。
由于最后计数器输入的方波信号，因此还需要把面得到的信号进行比较整形，从而得到方波。
整形电路一般用74LS14和CC40106两种芯片，经过比较，个人认为74LS14集成度高，更稳定。
所以整形电路决定选择74LS14。
整形电路电路图如下：U3A74LS14DV44 Vrms60 Hz0°9XSC3A BExt Trig++__+_10整形后的波形如下：可以看出该整形电路整形效果较好，基本可以胜任。
3.5 倍频电路的选择在实际中测心率一般选择一分钟为时间长度，而如果是体检或是有很多人同时需要进行心率的测量，则一分钟的时间会略显漫长。
所以我们希望能将测量时间缩短，以便于在尽量短的时间内为更多的人测量其心率值。
于是我们需要一个倍频电路来实现这一想法，而如果采用四倍频或更高的话，会带来至少每分钟2次的心率误差，如果患者的心率接近报警值，则有可能导致误报警。