基于单片机的脉搏测量资料

### 基于单片机的脉搏测量技术解析 #### 一、系统概述 本文详细介绍了一种基于红外发射与接收二极管的单片机脉搏测量仪器的设计原理及其实现方法。该仪器能够快速准确地测量出使用者的脉搏次数，并通过三位数字显示器直观显示结果。 #### 二、系统组成与工作原理 ##### 1. 电路工作原理 该脉搏测量仪主要由四个部分组成：传感器电路、信号放大与整形电路、单片机电路以及数码显示电路。 - **传感器电路**：由红外线发射二极管和红外线接收二极管构成。当手指置于二者之间时，因血液流动导致的光强变化会转换为电信号。 - **信号放大与整形电路**：包括低通放大器（F1~F3、R3~R5、C1、C2）和施密特触发器（F5、F6、RP1、R8）。这些组件负责将微弱的电信号放大并整形为清晰的脉冲信号，便于后续处理。 - **单片机电路**：由单片机芯片IC2及其外围电路组成，负责接收、处理脉冲信号并控制显示结果。 - **数码显示电路**：采用动态扫描显示方式，通过P3.3~P3.5口控制三只共阳极数码管的显示，P1.0~P1.6口则用于提供数码管的段码输出。 ##### 2. 测量原理 - 当手指放置在红外线发射与接收二极管之间时，血管内的血液流量随心脏跳动发生变化。 - 血液流量的变化会导致红外线的吸收量变化，进而影响接收二极管的电流强度。 - 接收二极管的电流变化与心脏跳动同步，形成与脉搏相对应的脉冲信号。 #### 三、软件设计 软件设计主要包括以下几个方面： - **主程序**：初始化系统设置，配置中断等。 - **外部中断服务程序**：接收脉冲信号，计算脉搏次数。 - **定时器T0中断服务程序**：负责计时、动态显示更新等功能。 - **延时子程序**：实现必要的延时操作，确保系统的稳定性。 - **脉冲周期测量**：通过测量脉冲之间的周期来计算脉搏频率。 - **显示更新**：利用定时器T0的中断服务程序，实现数据的动态刷新。 - **无脉搏信号判断**：若长时间未接收到脉冲信号，则认为系统处于非工作状态。 #### 四、安装与调试 - **传感器制作**：使用塑料夹子固定红外线发射与接收二极管，确保手指可以轻松放置并避免外界光线干扰。 - **灵敏度调节**：通过调整可变电阻RP1来控制施密特触发器的阈值电压，从而调节电路的灵敏度。 - **调试过程**： - **灵敏度过低**：脉搏跳动时，指示灯VD3不发光，说明无法检测到脉搏信号。 - **灵敏度过高**：即使没有脉搏跳动，指示灯VD3也会偶尔发光，表明容易受到干扰。 #### 五、总结 基于单片机的脉搏测量仪是一种高效、准确的心率监测设备。它通过红外线传感器捕捉血液流量变化产生的脉冲信号，并利用单片机处理这些信号以计算出脉搏频率。通过合理的硬件设计和软件编程，该仪器不仅能够满足基本的脉搏监测需求，还能适应不同的使用场景，为用户提供便捷可靠的健康监测工具。