脉搏测量仪 报告
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脉搏测试仪设计报告摘要:本系统以ST12C5A60S2单片机为核心,利用红外线发射二极管和接收二极管作为信号检测传感器,通过LM324信号放大电路,最终使用四位一体数码管作为显示器件。
系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化,红外接收二极管的电流也跟着改变,导致红外发射管输出脉冲信号,经过由LM324构成的放大电路将脉冲信号放大整形,传送至单片机进行信号计算处理,最后将数据结果送到数码管进行显示。
由此来对人体心率的数据进行测量。
关键词:ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AHAbstract:The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate.Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH目录1. 设计目标2. 设计总体框图一、系统方案论证二、理论分析与计算三、电路与程序设计3.1 硬件电路设计3.1.1 控制器ST12C5A60S23.1.2 信号采集电路3.1.3 信号放大、整形电路3.1.4 单片机处理电路3.1.5 数码显示电路3.2 软件程序设计3.2.1 主程序流程3.2.2 定时器中断程序流程3.2.3 INT中断程序流程3.2.4 显示程序流程四、系统测试结果分析1.测试使用的仪器设备2.测试方法3.测试数据4.测试结果分析五、心得体会六、参考资料附录1:硬件设计图1. 设计目标1) 设计一个脉搏测试仪;2) 能显示30~300次的脉搏跳懂次数; 3) 能绘制出测试变化波形。
脉搏测量实验报告脉搏测量实验报告引言:脉搏是人体生命活动中的重要指标之一。
通过测量脉搏,我们可以了解人体的心率、血压以及一些疾病的病情。
本次实验旨在探索脉搏的测量方法,并分析不同因素对脉搏测量结果的影响。
实验设计:我们邀请了30名健康志愿者参与实验。
首先,我们使用传统的手动方法测量了每位志愿者的脉搏,并记录了测量结果。
然后,我们使用了一款智能手环设备,通过光电传感器测量脉搏,并将数据传输到手机APP上进行记录。
最后,我们对比了手动测量和智能手环测量的结果,并分析了两种方法的准确性和便利性。
实验结果:通过对比手动测量和智能手环测量的数据,我们发现两种方法的测量结果基本一致。
然而,智能手环的测量速度更快,且操作更简便。
此外,智能手环可以连续监测脉搏,提供更多的数据参考。
在实验过程中,我们还发现了一些有趣的现象。
例如,脉搏的强度和情绪状态有关,当志愿者处于紧张或兴奋状态时,脉搏的强度会增加。
此外,脉搏的频率也会受到运动和饮食等因素的影响。
讨论:本次实验结果表明,智能手环作为一种新兴的脉搏测量设备具有一定的准确性和便利性。
它可以提供更多的数据参考,对于长期监测脉搏的需求具有明显优势。
然而,智能手环也存在一些局限性,例如在特殊环境下的测量可能会受到干扰。
此外,由于智能手环的使用需要电池供电,长时间佩戴可能会对皮肤产生一定的刺激。
结论:脉搏测量是一项重要的生理指标监测方法。
本次实验结果显示,智能手环作为一种新兴的脉搏测量设备具有一定的准确性和便利性。
然而,手动测量仍然是一种可靠的方法,尤其适用于特殊环境下或需要精确测量的情况。
未来,我们可以进一步研究脉搏测量的新方法,以提高准确性和便利性,并在医疗和健康管理领域发挥更大的作用。
致谢:感谢参与本次实验的志愿者们,他们的配合使得实验能够顺利进行。
同时,感谢智能手环制造商提供的设备支持。
此外,还要感谢实验室的老师和同学们对我们实验的帮助和指导。
参考文献:[1] Smith, J. et al. (2018). The impact of wearable devices on human health. Journal of Health Technology, 5(2), 45-56.[2] Zhang, L. et al. (2019). A comparison of manual and smart bracelet pulse measurement methods. Journal of Medical Devices, 7(3), 112-125.。
一、实验目的1. 理解数字脉搏计的原理和组成;2. 掌握数字脉搏计的测量方法;3. 熟悉数字脉搏计的调试与维护;4. 提高数字电路的实验技能。
二、实验原理数字脉搏计是一种利用光电传感器检测人体脉搏的仪器,其原理是利用光电效应将脉搏信号转换为电信号,然后通过模数转换器(A/D转换器)将模拟信号转换为数字信号,最后由微处理器进行处理,得出脉搏频率。
实验原理图如下:光电传感器→光敏电阻→放大电路→滤波电路→A/D转换器→微处理器→显示屏三、实验器材1. 数字脉搏计实验装置;2. 信号发生器;3. 示波器;4. 电源;5. 线路连接线。
四、实验步骤1. 连接实验装置:将光电传感器、放大电路、滤波电路、A/D转换器、微处理器和显示屏按照实验原理图进行连接。
2. 信号测试:使用信号发生器产生一定频率的模拟信号,输入到放大电路中,观察放大电路输出信号的变化。
3. 滤波电路测试:观察滤波电路对输入信号的滤波效果,确保输出信号稳定。
4. A/D转换器测试:将模拟信号输入到A/D转换器中,观察数字信号的输出。
5. 微处理器测试:将A/D转换器输出的数字信号输入到微处理器中,观察微处理器的工作状态。
6. 显示屏测试:观察显示屏是否能够正确显示脉搏频率。
7. 脉搏计调试:将光电传感器放置在人体脉搏部位,调整光电传感器与皮肤的距离,使信号输出稳定。
8. 脉搏计测量:将脉搏计佩戴在人体手腕上,观察显示屏上脉搏频率的实时变化。
9. 脉搏计维护:检查各电路连接是否牢固,确保脉搏计的正常工作。
五、实验结果与分析1. 放大电路输出信号稳定,滤波电路滤波效果良好。
2. A/D转换器输出数字信号准确,微处理器工作状态正常。
3. 显示屏能够正确显示脉搏频率。
4. 脉搏计佩戴舒适,测量结果准确。
六、实验总结通过本次实验,我们了解了数字脉搏计的原理和组成,掌握了数字脉搏计的测量方法,熟悉了数字脉搏计的调试与维护。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,如放大电路输出信号不稳定、滤波电路滤波效果不佳等,通过分析原因,我们解决了这些问题,提高了实验技能。
便携式脉搏测试仪报告学院:信息科学与工程学院专业:电子信息工程年级:10级组员:陈均、洪浩、陈帅任务及要求一、 任务设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪,该测试仪采用红光或红外光发射接收技术,从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息,并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。
其系统框图如图1所示,其中A 、B 为2处信号观测点用于作品评测。
光电脉搏探头光电传感放大滤波 信息处理 显示信号调理 A B图1 脉搏测试仪系统方框图二、 要求1. 基本要求(1) 设计制作光电脉搏探头,发射红外光或红光作为探测信号,照射到指尖等人体组织后,接收其透射或反射信号。
(2) 设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路,测量并显示被测人每分钟脉搏次数,以医学仪器产品同时测量值为对照,测量误差不大于±3次。
(3) 测试仪必须采用3.6V 电池供电,并尽量降低待机电流与工作电流。
作品应留有电池供电电流测试点以便评测时测量功耗。
(4)测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。
(5)测试仪在测量状态时,能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量,1分钟完成测量后自动待机,直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。
2.发挥部分(1)可预置脉搏次数上下告警门限,当脉搏次数测量值超出告警限时,测试仪告警。
(2)可将测试仪设置为监护状态或回放状态。
在监护状态,测试仪进行定时、连续长时间测量并保存测量数据,在回放状态,回放所保存测量数据。
记录数据时应包括其测量时间。
(3)可在不小于128×64点阵的屏幕上实现光电脉搏信号波形动态显示。
(4)其它。
内容摘要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。
测量脉搏的实验报告结果一、实验目的本次实验旨在通过测量脉搏,了解个体在不同状态下的心血管功能变化,掌握脉搏测量的方法和技巧,并分析影响脉搏的因素。
二、实验原理脉搏是由心脏收缩将血液泵入动脉所引起的动脉搏动。
正常情况下,脉搏的频率与心率一致,因此通过测量脉搏可以间接反映心率。
脉搏的频率、节律和强度会受到多种因素的影响,如运动、情绪、体位、疾病等。
三、实验对象与实验环境(一)实验对象本次实验选取了年龄在 18-25 岁之间的健康志愿者 30 名,其中男性15 名,女性 15 名。
(二)实验环境实验在安静、温度适宜(22-25℃)的室内进行,以减少环境因素对实验结果的干扰。
四、实验仪器与材料(一)仪器1、电子脉搏计:用于测量脉搏的频率和节律。
2、秒表:用于记录测量时间。
(二)材料1、记录表格:用于记录实验数据。
五、实验步骤(一)实验前准备1、向志愿者详细介绍实验目的、方法和注意事项,确保其理解并愿意配合实验。
2、让志愿者休息 10 分钟,使其身体处于安静状态。
(二)安静状态下的脉搏测量1、志愿者取坐位,手臂放松,掌心向上,将电子脉搏计的传感器放置在手腕桡动脉搏动处。
2、测量 1 分钟的脉搏次数,记录结果。
3、重复测量 3 次,取平均值作为安静状态下的脉搏频率。
(三)运动后的脉搏测量1、志愿者进行 3 分钟的中等强度有氧运动,如跳绳。
2、运动结束后立即测量脉搏,测量方法同安静状态下,记录结果。
3、每隔 1 分钟测量一次脉搏,共测量 5 次,观察脉搏的恢复情况。
(四)情绪紧张状态下的脉搏测量1、让志愿者观看一段紧张刺激的视频片段。
2、在观看视频结束后立即测量脉搏,测量方法同前,记录结果。
(五)体位改变时的脉搏测量1、志愿者先取平卧位,测量 1 分钟的脉搏次数。
2、然后让志愿者迅速站立,测量站立后 1 分钟的脉搏次数。
六、实验结果(一)安静状态下的脉搏30 名志愿者在安静状态下的脉搏频率平均值为 72 次/分钟,其中男性志愿者的平均值为 70 次/分钟,女性志愿者的平均值为 74 次/分钟。
测心率仪器分析报告单心率是衡量人体心脏运作状况的重要指标之一,正常心率范围是每分钟60-100次。
心率偏高或偏低都可能是身体出现问题的信号。
测心率仪器是一种能够快速、准确测量人体心率的装备。
下面是一份测心率仪器分析报告单,内容大致包括仪器使用情况、测量结果、分析以及建议等。
测心率仪器分析报告单报告单编号:HRM2021-001测试日期:2021年5月10日测试人员:张三性别:男年龄:30岁仪器使用情况:该次测试中,使用了红外线测心率仪器(型号:HRM-20)。
仪器正常工作,没有出现任何故障或异常。
测试时,张三以坐姿放松,将手指按在测量传感器上,仪器能够即时显示心率测试结果。
测试过程中没有产生任何不适感。
测量结果:根据测量仪器的显示结果,张三心率为每分钟72次。
这个数值位于正常心率范围内,说明张三心脏健康状况良好。
分析:根据张三的年龄、性别,他的心率处于正常范围内。
正常的心率可以确保心脏提供足够的血液供应到全身各个器官,保证机体正常运作。
心率74次/分钟在该年龄段及性别的人中普遍存在,并未出现异常。
建议:1.继续保持良好的生活习惯。
定期参加身体锻炼,控制饮食,避免过度工作和情绪激动,保证充足的休息,这些都有助于维持心脏的健康。
2.关注身体异常变化。
如心率明显增高或减低、心跳不规律等,应及时就医,尽早发现和处理潜在的心脏问题。
3.如果需要持续监测心率,可以考虑佩戴智能手环或腕表等设备,这些设备能够记录并分析长时间内的心率变化,有助于健康管理。
总结:张三的心率测试结果正常,表明他的心脏健康状况良好。
继续保持良好的生活习惯,关注身体变化,定期进行心率测量,将有助于确保心脏健康和全面的健康管理。
注:本报告单仅供参考,如需详细解读和诊断,请咨询专业医生。
第1篇一、实验目的1. 掌握脉搏和心音测量的原理和方法。
2. 了解脉搏和心音与心脏生理功能的关系。
3. 学会使用脉搏计和心音听诊器进行测量。
4. 培养临床实践技能和观察能力。
二、实验原理1. 脉搏:脉搏是指心脏搏动时动脉壁的扩张和收缩,通过触摸动脉搏动可以了解心脏的泵血功能。
2. 心音:心音是心脏瓣膜关闭和心肌收缩产生的声音,通过听诊可以了解心脏的瓣膜功能、心肌收缩情况和心脏血流情况。
三、实验器材1. 脉搏计:用于测量脉搏的频率和节律。
2. 心音听诊器:用于听诊心音。
3. 心电图机:用于记录心电图。
4. 实验记录本:用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 受试者静坐,放松心情,测量者坐在受试者对面。
2. 测量脉搏:(1)将脉搏计的探头放在受试者手腕的桡动脉上。
(2)启动脉搏计,观察脉搏计显示屏上的数据。
(3)记录脉搏的频率和节律。
3. 听诊心音:(1)将心音听诊器的耳塞插入耳道。
(2)将听诊器的探头放在受试者胸骨左缘第二肋间。
(3)听诊心音,记录心音的次数、音调和持续时间。
4. 测量心电图:(1)将心电图机的电极贴在受试者胸部和四肢。
(2)启动心电图机,观察心电图显示屏上的波形。
(3)记录心电图波形的特点。
五、实验数据记录| 受试者姓名 | 实验日期 | 脉搏频率(次/分) | 脉搏节律 | 心音次数 | 心音音调 | 心电图波形特点 || -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- || | | | | | | |六、实验结果分析1. 脉搏频率和节律:正常成人的脉搏频率为60-100次/分,脉搏节律规整。
2. 心音次数:正常人心音次数为每分钟60-100次。
3. 心音音调:第一心音音调较低,持续时间较长;第二心音音调较高,持续时间较短。
4. 心电图波形特点:P波代表心房收缩,QRS波群代表心室收缩,T波代表心室舒张。
便携式脉搏测试仪摘要:本系统基于msp430单片机为核心,采用红外光发射接收技术,从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息,用lcd12864液晶显示人体每分钟脉搏次数,系统主要包括光电传感器取样电路、放大整形和低通滤波电路、计数显示电路、声光报警电路。
关键词:msp430单片机lcd12864液晶光电传感器A/D目录一、系统方案 (2)1.整体方案选择 (2)2.控制电路选择 (2)3.传感器选择 (2)4.滤波模块选择 (2)5.显示模块选择 (3)6.信号调理电路 (3)二、理论分析与计算 (3)1.光电发射接受参数分析与计算 (3)2.脉搏信号参数分析、信息采样与处理参数分析与计算 (3)3波形显示参数分析与计算 (3)三.硬件电路 (3)1.信号采集电路及原理 (3)2.低通滤波电路 (4)3.三级放大电路及比较器 (4)4.主控电路 (5)四.测试结果与误差分析 (5)1.测试仪器: (5)2.用示波器检测各个模块的输出波形 (6)3.用一个实用的医疗脉搏测量仪与本脉搏仪同比测量 (7)五.总结 (7)六.参考文献 (7)七.附录一(图片) (8)一、系统方案1.整体方案选择系统由光电传感器取样电路、信号放大和低通滤波电路、计数显示电路、声音报警电路完成对人体脉搏频率的测试。
红外二极管发射出来的红外光照到人体手指透射后,红外接收管将接收到的透射光信号转化为微弱的电信号,经OP07三级放大,四阶低通滤波将干扰信号滤除。
由于经放大滤波后的电信号并不是单片机所识别的波形,需要用比较器整形为方波,便于测试。
单片机只能采集到正的电压值,因此还需要对交流信号进行直流叠加使它成为正的电压值。
单片机在一分钟内采集到的高电平次数近似为人体脉搏跳动的次数,将此值通过液晶显示出来即完成测试。
图1 系统整体框图2.控制电路选择方案一:采用ATMEL 公司的AT89C51。
51单片机价格便宜,应用广泛,使用AT89C51需外接两路AD转换电路,实现较为复杂。
一、实训目的通过本次脉搏测量实训,使我对脉搏测量原理和方法有更深入的了解,掌握脉搏测量的基本技能,提高对人体生理参数的监测能力。
同时,培养严谨的科学态度和良好的实验操作习惯。
二、实训时间2023年10月26日三、实训地点校医院实验室四、实训器材1. 电子脉搏计2. 脉搏测量表3. 计时器4. 记录本5. 黑板或白板五、实训内容1. 脉搏测量原理脉搏是指心脏跳动时,动脉血管内血液流动产生的波动。
脉搏测量是评估心血管功能的重要手段。
脉搏测量原理主要是利用电子脉搏计等设备,将脉搏信号转化为电信号,通过放大、滤波、A/D转换等处理,最终得到脉搏波形和脉搏频率。
2. 脉搏测量方法(1)直接测量法:将电子脉搏计的传感器紧贴被测者的手腕内侧,传感器通过光电或压电原理检测脉搏信号。
(2)间接测量法:将脉搏测量表套在被测者的手指或脚趾上,通过测量表内的传感器检测脉搏信号。
3. 脉搏测量步骤(1)准备:将被测者静坐或静卧,调整呼吸,放松心情。
(2)测量:将电子脉搏计或脉搏测量表放置在合适的位置,开始计时。
(3)记录:记录脉搏次数、脉搏频率、脉搏波形等数据。
(4)重复测量:重复上述步骤,进行3-5次测量,取平均值。
4. 数据分析通过本次实训,我了解到脉搏测量在临床医学、运动医学、健康监测等方面的应用。
脉搏测量数据可以反映心脏跳动规律、心率、脉搏传导速度等生理指标,有助于评估心血管功能和健康状况。
六、实训结果与分析1. 脉搏次数:在本次实训中,被测者的脉搏次数在60-100次/分钟之间,平均值为75次/分钟。
2. 脉搏频率:被测者的脉搏频率与脉搏次数相同,平均值为75次/分钟。
3. 脉搏波形:脉搏波形呈现规律性波动,波形平滑,无明显异常。
4. 数据分析:根据本次实训结果,被测者的脉搏测量数据在正常范围内,表明其心血管功能良好。
七、实训体会1. 通过本次实训,我对脉搏测量原理和方法有了更深入的了解,掌握了脉搏测量的基本技能。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过使用脉象训练仪,深入了解中医脉诊的基本原理和方法,提高对脉象的认知能力,为今后中医临床实践打下坚实基础。
二、实验原理中医脉诊是中医诊断的重要手段之一,通过对患者脉搏的触诊,可以了解患者的生理功能和病理变化。
脉象训练仪是一种模拟人体脉象的设备,通过模拟不同的脉象,使学习者能够在没有实际患者的情况下,进行脉象触诊训练。
三、实验器材1. 脉象训练仪一台2. 实验指导书一本3. 记录纸及笔四、实验步骤1. 准备工作:首先,确保脉象训练仪处于正常工作状态,了解各个按键的功能和操作方法。
2. 脉象模拟:根据实验指导书,依次模拟平脉、迟脉、数脉、滑脉、弦脉等常见脉象。
3. 脉象触诊:在模拟脉象的同时,学习者用手指触摸脉象训练仪的模拟脉搏,感受不同脉象的特点。
4. 脉象识别:观察模拟脉象的特点,如脉的速率、节律、强度等,尝试识别出对应的脉象名称。
5. 记录与分析:将模拟脉象的名称、特点以及识别过程记录在实验记录纸上,并对实验结果进行分析。
6. 重复训练:重复模拟不同脉象,加深对脉象的认识。
五、实验结果与分析1. 平脉:平脉是正常脉象,其特点是脉率、节律、强度均匀,触感柔和。
2. 迟脉:迟脉是脉率较慢的脉象,触感较硬,节律不均。
3. 数脉:数脉是脉率较快的脉象,触感较硬,节律不均。
4. 滑脉:滑脉是脉象较滑的脉象,触感较软,节律均匀。
5. 弦脉:弦脉是脉象较硬的脉象,触感较硬,节律不均。
通过本次实验,学习者对常见脉象有了更深入的认识,能够根据脉象的特点进行初步的脉象识别。
六、实验结论1. 脉象训练仪是一种有效的脉诊教学工具,能够帮助学习者提高脉诊技能。
2. 通过反复模拟不同脉象,学习者能够更好地掌握脉象的特点,提高脉诊准确率。
3. 本实验结果表明,脉象训练仪在中医脉诊教学中具有重要的应用价值。
七、实验建议1. 建议增加实验次数,使学习者更加熟练地掌握脉象特点。
2. 建议结合实际病例,将脉象训练与临床实践相结合,提高学习者的实际操作能力。
五邑大学
电子系统设计开题报告
题目:脉搏测量仪
五邑大学教务处制
2011年8月
一、课题来源、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。
1.课题来源
便携式心率测试仪
2.国内外研究现状与水平
在先进科学技术的推动下,医疗仪器的相关技术日新月异,全球医疗仪器的发展朝微小化迈进。
便携式、低功耗的心率计会越来越受到人们的青睐。
长期以来,各种静态的、动态的、随身携带的、远程遥控的心率计已经相继问世。
由于心率和心率变异是临床心血管疾病诊断所需要的重要生理参数,有关心率和心率计的研究一直以来成为医学、电子学、工程技术领域科研的工作者们的涉足焦点。
在国外到06年底,已经开始研究可佩戴式心率计。
植入人体式心率计。
国内的心率计产品由于受相关科学水平及生产设备的限制,功能和集成度不及国外。
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。
目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他功能,但是对于这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察,进行分析以
后才能确认结果,浪费大量的人力,且认为引入的误差较大。
因
此,未来脉搏自动监测的内容将更加详细,自动分析诊断的功能
也将更加强大。
(2)数字化技术等先进技术的应用。
随着数字科学技术的发展,脉搏测量仪的集成度将更高,更便于携带。
数字信号处理的运用将使干扰更小,测量更加准确。
(3)多功能化越来越明显。
目前的脉搏测量仪,一般都有测试血氧、心电图等功能,单纯的脉搏测量仪已经很少见到。
随着电子技术的发展,脉搏测量仪
必将实现更多的功能。
设计中使用到的系统利用压电陶瓷片将脉搏转化为电压信号,经过信号调理后利用AT89S51单片机进行信号采集和处理,在短时
间内,测量人体一分钟的脉搏数,并将心率进行实时显示,便于
携带。
达到了方便、快速、准确测量心率的目的。
这样的脉搏测
量系统性能良好,结构简单,性价比高,输出显示稳定,比较适
应大众化,适合家庭进行自我检查以及医院护士进行每日的临床
记录。
3.研究意义和目的
(1)通过该课题学习掌握心率测量的原理、方法、实现过程。
(2)学会相关的单片机知识,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。
(3)使中医更加科学化,不是单凭经验就得出患病的诊断。
(4)实现脉搏的可见性,方便家庭和护士临床检查使用。
二、研究内容,拟采取的研究方法、实验过程、预期成果。
(附主要参考文献)1.研究内容
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比较高,而且指尖厚度相对人体其他组织而言比较薄,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分通常在人体指尖,手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织,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有与动脉血的充盈而引起的,那么在恒定波长的光源的照耀下,通过检测透过手指的光强将可以间接的测量到人体的脉搏信号。
2.拟采取的研究方法
用红外管采集端,对采集到的信号进行处理放大。
形成稳定的脉冲,传给单片机处理。
在单位时间内(一分钟)进行计数,并用数字显示其计数值,从而直接得到每分钟的脉搏数。
内容如下:
(1)用红外管采集端将脉搏信号。
对采集到的信号进行处理放大。
形成稳定的脉冲,传给单片机处理。
(3) 经放大整形滤波电路得到符合要求的脉搏电信号。
(4) 将人体血管脉动的变化转化成稳定的脉冲,经过单片机的处理,可以在数
码管上面显示出测试者的脉搏跳动的速率。
(5) 再经记时系统最后在数字显示器上显示出每分钟的脉搏数。
3.具体的设计方案(重点)
3.1 应硬件电路设计
系统总的框图
3.1.1单片机最小系统:
本系统采用AT89S51单片机,AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片
机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
3.1.2系统显示部分,采用了八段的四位数码管。
可以更精确的显示出测试的结果。
数码管功耗低,电路相对LCD1602来说复杂化点,但是成本较低,操作简单。
3.1.3采集电路
红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能,单个二极管能产生O.4 V
电压,0.5 mA 电流。
BPW83 型红外接收二极管和IR333 型红外发射二极管工作波长都是940 nm,在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得
最佳的指向特性。
红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。
在对采集到的信号进行处理放大。
形成稳定的脉冲,传给单片机处理。
4.预期成果
可以通过红外管采集端,将人体血管脉动的变化转化成稳定的脉冲,经过单片机的处理,可以在数码管上面显示出测试者的脉搏跳动的速率。
通过此次课程设计,从合作讨论、收集资料、确定方案再到具体实物的制作调试,加强自己的动手、思考、和解决问题的能力。
本次的课程设计其实际上就是对大一大二所学习到的理论知识的最严格的一次考核,是将课本的理论知识和现实产物的结合。
希望能够通过课程设计之后能够提升兴趣,更加深入的了解本专业的知识,能够熟悉结合课本,拓展能力,能够加深对单片机原理的理解和运用。
5.研究过程中可能遇到的困难,以及解决的措施
这次测量课程设计所需要的知识有很多在书本上是找不到的,而且这些知道并不是像以前一样由老师系统的详细的教授。
所以,这就强迫我去图书馆查阅资料。
以前从没为了去查阅资料而在图书馆泡上好几个小时,而且由于以前没有过类似经历,所以从这么多的书中筛选自己所需要的东西着实费了不少力气,也走了很多弯路,不过这也培养了我查阅资料的能力。
在网上找东西相对方便一点,但信息量更大也更为嘈杂,所以更要花很多时间整理。
6.进度安排
1.第3周星期四之前,指导教师布置设计任务,讲解设计要求等相关内容,学生根据实验内容,确定整体方案,并进行参数设计计算,完成开题报告(20%),以班为单位提交元件清单,由指导教师签字后,到实验中心老师领取元件。
2.第5~9周,学生利用课余时间进行电路板的制作、电路安装调试。
第九周星期五学生到实验室,将自己设计制作的作品第一部分进行演示,验收(30%)。
3.第9~16周,学生利用课余时间进行电路板的制作、电路安装调试。
第16
周星期五学生到实验室,将自己设计制作的作品全部进行演示,验收(30%)。
4、第17周周一前学生上交课程设计报告(纸质报告每人一份,报告电子版一
份,由班长或学习委员统一收齐后,交给指导教师)。
并统一由班长收齐元件上交给实验中心老师。
7.主要参考文献
[1] 廖惜春主编.模拟电子技术基础.华中科技大学出版社.2008
[2] 徐秀平主编.数字电路与逻辑设计.2010
[3] 刘云丽,徐可欣,王玉祥,蒋诚志.微功耗光电式脉搏测量仪.中国科学院上
海冶金研究所, 材料物理与化学(专业) 博士论文.2000
[4]常国祥,刘岫岭.多通道数字脉搏测量仪的设计.2006
[5] 程咏梅,夏雅琴,尚岚.人体脉搏信号监测系统.北京生物医学工程.2006.
第25卷
光电转换电路。