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一种新型多普勒血流仪的研制尹立松;吴水才;刘忠英【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2013(032)004【摘要】目的研制一种具有数据采集、存储、传输、显示及声音辅助诊断功能,可以面向社区和家庭应用的便携式多普勒血流仪.方法基于多普勒测量血流原理,以STM32微处理器为核心,采用定向型正交相位解调法获取多普勒频移信号,通过电源模块、数据采集模块、USB模块、按键模块、数据存储模块、音频处理模块、液晶显示模块、网络收发模块等外围电路,结合PC构成一个完整的血流检测系统.结果该血流仪能够实现对患者血流数据的采集、处理、存储、传输,可实时显示脉率、诊听血流声音及输出双向血流频移波形和血流速度波形,可用于糖尿病足的诊断.结论该血流仪使用方便,通过血流声音、血流速度波形、频移波形和脉率等反映血流特征的信息,进行糖尿病足等与血流相关慢性病的早期检测.【总页数】7页(P380-386)【作者】尹立松;吴水才;刘忠英【作者单位】北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124;北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124;北京麦邦光电仪器有限公司,北京 102600【正文语种】中文【中图分类】R318.6【相关文献】1.一种新型多功能彩色超声诊断仪图文管理系统的研制*一种新型多功能彩色超声诊断仪图文管理系统的研制 [J], 陈荣;徐泽林;张慧连;陈明2.胎儿超声多普勒脐带血流频谱分析仪的研制 [J], 杨强;杜慧洁3.经颅多普勒血流分析仪硬件系统的研制 [J], 王家森;沈以鸿4.多普勒血流图仪的研制与临床意义 [J], 王善堂;李国书5.胎儿脐带血流超声多普勒频谱分析仪的研制 [J], 杜慧洁;杨强;卞正中因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MCS-51单片机的多普勒超声诊断仪计量检测装置的研
制
卫娜;杨继庆;罗建;崔亮
【期刊名称】《医疗卫生装备》
【年(卷),期】2005(026)001
【摘要】在生物医学工程领域,医学超声多普勒技术发展迅速,取得了广泛的临床应用.MCS-51是单片机家族中的一个主流系列,在国内应用十分广泛.本文介绍了一种基于MCS-51单片机的多普勒超声诊断仪计量检测装置的研制.
【总页数】3页(P9-10,16)
【作者】卫娜;杨继庆;罗建;崔亮
【作者单位】第四军医大学,西安市,710032;第四军医大学,西安市,710032;第四军医大学,西安市,710032;第四军医大学,西安市,710032
【正文语种】中文
【中图分类】TH772+.2;TH71;TP368.1
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5.基于MCS-51单片机的教学实验平台研制 [J], 曹旻罡;王少华;王官云;张文静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
选题的目的和意义：在中医四诊(望、闻、问、切)中，脉诊具有非常重要的位置。
它是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”基本精神的体现与应用。
医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟心跳数，方法是用听诊器放在胸口处，根据心脏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒内的心跳数，再把结果乘以6得到每分钟的心跳数，这样做还是比较费时，而且精度也不高。
为了更方便以及更精确地反应出心率地正常与否，人类发明出了脉搏计。
大大的翻遍了人类对于心脏类疾病的预防和治疗。
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处理具有很高的医学价值和应用前景。
国内外对本课题涉及问题的研究现状：脉搏测量仪日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
早在1860年Vierordt 创建了第一台杠杆式脉搏描记仪，五十年代末，有人研制出以酒石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描在我们的记器，将中医寸、关、尺的脉搏，通过换能器转换为电能加以放大描记，初步确定了中医弦脉、滑脉、平脉等的特征图形，1959年，进行高血压弦脉及其机制的研究。
六十年代初研制的“20型三线脉象仪”，首次实现了寸、关、尺三部切脉国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。
此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是70年代中期，国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。
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、液态水等多种形式。
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。
基于51单片机的心率脉搏计的设计楼俊君发布时间：2021-10-18T06:54:22.642Z 来源：《学习与科普》2021年11期作者：楼俊君[导读] 人体的心率脉搏信号中蕴含丰富的信息，通过对它进行测量分析，可对人体的健康情况尤其是心脑血管方面进行初步的判断。
上海电力大学自动化工程学院摘要：基于51单片机的心率脉搏计由单片机、光电传感器、显示屏、报警装置、供电模块组成。
心脏搏动产生的血液流动会导致人体组织透光度发生变化，使用光电传感器将之采集转换为模拟信号，该信号经过硬件电路滤波、放大、整形，将心脏搏动一次转换为一个下跳沿，送至单片机计算后即可得到心率，并送往显示屏显示。
本设计有一定的实用性。
关键词：单片机；测量；心率前言人体的心率脉搏信号中蕴含丰富的信息，通过对它进行测量分析，可对人体的健康情况尤其是心脑血管方面进行初步的判断。
心脑血管疾病是我国乃至世界的常见病、多发病，在全球死亡原因排名前十，常发于老年群体中，为防止悲剧的发生，设计一个能够及时对心率进行测量并发出异常警报的仪器非常必要；除了应用于医疗领域，在生活中常见的一些智能设备上也配有心率监测功能，在运动时对心率进行实时测量，提醒运动者调整训练量，使身体处在最佳状态，提高运动效率。
一、总体设计方案心率脉搏计的功能有测量并显示心率脉搏，设置正常心率上下限范围，当测得心率超过设置范围后报警。
为实现以上功能，首先进行整体方案设计，如图1所示。
图1 心率脉搏计的系统组成心率脉搏信号的采集模块，经过选择对比，选用ST188集发射器与接收器一体的反射式光电传感器；采集到的心率信号是非常微弱的低频信号，需要滤波、放大、整形再送至单片机；主控制器选择AT89C51，负责控制整个系统的工作；显示模块选择LCD1602；当测得的心率不在设置的正常范围内，通过蜂鸣器报警。
二、硬件设计2.1 单片机AT89C51AT89C51是一种可以对它编程以及擦除的低电压、低功耗、高性能的八位微处理器，使用特点如下：4k字节Flash存储器，128字节片内数据存储器，数据可以保存十年；外设丰富，两个16位定时/计数器，5个中断；有丰富的通信端口，32个I/O 口，1个全双工串行通信口。
基于DSP与单片机双CPU的多普勒流量计设计
宋春焕
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】为了提高超声波多普勒流量计的测量精度,降低系统功耗,减小复杂环境下测量噪声的干扰,在研究了现有的超声波多普勒流量计的基础上,提出了采用可编程逻辑器件(以单片机和DSP)为核心设计多普勒超声波流量计.实验结果表明,该流量计可对任意流体介质进行测量,测量管径宽,达到6～6000毫米,测量精度高,达到0.001米/秒,系统稳定性好.
【总页数】3页(P182-184)
【作者】宋春焕
【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院,陕西,西安,710032
【正文语种】中文
【中图分类】TB559
【相关文献】
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5.基于DSP和单片机的双CPU导航计算机设计 [J], 薛志宏;刘建业
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目录1 绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2脉搏测量仪的研究现状 (3)1.3研究的主要内容 (4)2 脉搏测量仪的设计方案 (5)3 硬件电路设计与实现 (7)3.1主控制模块 (7)3.2信号采集与处理模块设计 (8)3.2.1 ST188红外光电传感器 (8)3.2.2 双运算放大器LM358P (8)3.2.3 信号采集电路 (9)3.2.4 信号处理电路 (10)3.3显示模块 (10)3.4键盘电路模块 (11)3.5时钟电路 (11)3.6复位电路 (12)3.7报警电路 (12)3.8电源模块 (13)4 系统软件部分设计 (14)4.1主程序设计 (14)4.2中断程序 (15)4.3显示模块 (17)5 脉搏仪测试与结果分析 (20)5.1程序调试 (20)5.2脉搏测量仪原理图调试 (20)5.3脉搏测量仪在P ROTEUS的仿真 (20)5.4PCB排版布线及硬件焊接 (21)5.5测试数据与结果分析 (23)6 总结与分析 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1 研究背景及意义脉象诊断已经在我国存在有几千多年历史了，就是我国传统中医必须研究的对象，由于传统医学采用的相关手段，对病人进行的病情诊断，病情的诊断会因为病人或者医者的影响，就会导致测量的准确度问题。
现代科技发展的步步提高，生命学和信息学的联系是越来越紧密了，出现了许多样式各异的脉搏测量仪器，尤其是电子式的脉搏测量仪现世，让平时在测量脉搏时很便捷了。
使诊断更加精确、治疗能够更加完善。
现如今已经有很多人慢慢认识到，在日常中绿色健康的生活方式，以及对相关疾病防治的重要性。
在检测人体脉搏信号的领域里，当今世界上已有许多的先进的知识体系，在当今医学技术里面，人体心血管健康能进行无创检测的方法和仪器不断涌现。
研究一种无害的而且实用的测量仪器，使愈来愈多的人关心自己的心血管健康状态，能够在心血管疾病的还处于轻度状态时，进行快一步的发现，而且还能够平时的生活中进行预防。
基于51单片机的多普勒血流计系统方案
激光多普勒血流计是微循环研究中用于测定组织、微区血流灌注流量、微循环状态的仪器。
利用多普勒移动分量来测定血细胞流量，是一种非损伤、快速、连续、直接测量组织微区灌流量的新方法，对医学研究有重要意义。
本文主要介绍了利用多普勒现象设计的激光多普勒血流计，论述了用51单片机实现的新方法和新措施。
多普勒血流计的出现标志着在微血管灌流方面取得重大进步。
本设计采取双通道装置拾取多普勒信号，有效地抑制噪声信号，采用单片机来对信号进行控制及处理，既简化了电路，又有助于信号的处理及读取。
运用12位的AD574A不但提高了信号精度，利用其双极性，也省去了以往信号处理中复杂的乘方、开方电路或绝对值电路。
通过四位LED显示，直观、准确地读取血细胞灌流量的瞬时相对定量值，可精确到小数点后两位。
并同时配有扬声器来形象表示信号的强弱和变化。
还可通过绘图仪，对信号进行长时间检测、记录，以便研究和分析。
1 系统总体方案系统组成框图。
系统工作时，从激光探头发射出一束激光照射到组织上，并穿透组织形成一个半径为1mm的半球，半球中心在探头处。
所有穿过该区域的血细胞会反射回部分光线，造成光线的多普勒移动，移动的强度和频率与穿过该区域的血细胞数量和速度有关，与其方向无关(灌流量定义为：血细胞灌流量=测量区域的血细胞量×细胞的平均速度)。
部分反射回来的光由双路激光探头拾取，经光电转换器将光信号转换为反映血细胞灌流量大小的电信号。
该电信号经一系列电学及数据处理后，利用51单片机控制数码管显示血流灌流量相对量的大小，驱动绘图仪描记灌流量，控制扬声器发出反映灌流量大小的声音。
2．硬件技术方案2．1 信号处理电路的设计信号处理电路是利用光纤将低功率激光传到探头，当探头放置在组织上时，被照射到的直径约1mm的半球区中运动的血红细胞将使光被重复的反射、折射，这些被反射、折射的复合光因血红细胞的移动发生了多普勒频率移动并有一部分散射回组织表面，进入两根对称的接收光导纤维。
通过这两根对称馈送光纤传送给两个光电三极管进行光电转换，就可以把可知频率的多普勒信号展宽并检测出来。
再经过放大、滤波、归一化处理即可滤出低频噪声及直流成分。
由于两路多普勒信号是差模信号，所以经过差分放大器后，环境噪声、电网噪声、激光噪声将被大大抑制。
再经信号处理单元进一步滤波、放大、补偿平滑后即可提取出正比于血细胞灌流量的电压信号。
信号处理电路具体框图见图1的A／D转换前面部分。
5G28是单片机相容输入阻抗集成运放，具有高输入阻抗及高转换速度的特点，广泛用于微电流的放大。
因此，前置放大器、2KHz高通滤波器和7KHz低通滤波器均采用5G28。
F007是单片机单增益运算放大器，它不需要外围频率补偿，有很高的共模和差模输入电压范围，因此积分器选用这个放大器。
积分器时间常数和增益的改变，采用4066由单片机控制。
由于传感器经光敏三极管转换的信号比较弱而且其中包含工频、静电和电磁耦合等共模干扰，对这种信号的放大选用AD521。
AD521具有高输入阻抗，低失调电流，高共模抑制比特点，其增益可在O．1～1000之间调整，各种增益参数已进行了内部补偿，具有输入输出保护功能，有较强的过载能力。
在使用中采用变压器耦合，通过调节外界电阻改变增益。
2．2 单片机控制电路部分硬件的设计综合考虑系统的实际功能和要求，本系统选用AT89S52作为控制器。
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器技术制造，与工业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，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
根据设计指标的精度要求，采用12位逐次逼近型快速AD574A转换器，其转换精度≤0．05％，可满足0．5％的设计精度要求。
其转换速度最大为 35us，因为血细胞流量速度约为0．1ms，所以信号变换缓慢，并加有积分器，无须再加其它采样保持器。
根据采样原理，每个信号周期采样十次即可，这里采用中速转换器就能满足要求。
综合考虑速度、精度及性能价格比，A
／D转换器采用AD574A，实现由模拟量到数字量的转换，以便于采用微机去控制显示、驱动打印。
D／A转换器，采用DAC0832。
在本系统中DAC0832构成程控增益放大器，通过改变数字量来改变模拟量的输出，实现对扬声器声音的多级控制。
由于系统中扩展了绘图仪进行长时间监测，而绘图仪的打印速度与需打印的数据的输出速度不匹配。
因此，采用RAM6264来储存这些数据。
采用74LS164作为键盘的串行接口，利用各个键的不同功能实现对仪器的总体控制，使操作一目了然。
显示控制驱动接口电路使用MC14499，该芯片为20位移位寄存器。
实现控制信号输出并实现电平转换，保证有足够的信号驱动能力。
使用MC14499对数码管进行动态扫描，使用硬件少、占用CPU时间短、电路简单、耗电少。
PP40绘图仪，用于绘制循环的相对灌流量曲线，采用74LS373作为数据缓冲寄存器，解决打印与微机的不同步。
为了便于观察信号变化，对信号采用不同时间常数的积分以及不同的增益。
为了切换这些不同的积分增益，该系统中采用了双四路模拟开关4066，并外接74LS373锁存输入数据。
不同的开关闭合时，接通不同的电阻，形成不同的积分常数和增益倍数。
3 软件设计根据系统功能和硬件实际情况，软件要实现控制数据采集及对采集量进行A／D转换、数字滤波、键盘扫描和处理、控制模拟开关进行积分时间和增益的选择、打印控制、音量控制和数据显示控制等。
软件采用模块化设计思路，从整体到局部，从上到下进行设计。
主程序流程图。
4 结束语采用多普勒现象测定组织微区血流灌流量在基础研究和临床应用中具有很高的实用价值。
本文给出了采用单片机控制，利用多普勒现象测定组织微区血流灌流量的方法。
该系统通过测定组织微区血流灌流量，衡量微循环状态，判断肌体生理功能变化，为外科手术提供了方便，对内科、医理学、麻醉学、骨科、儿科都有一定帮助。
