没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于单片机的心率检测系统.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 77 浏览量
2023-05-18
23:25:45
上传
评论
收藏 2.7MB DOC 举报
温馨提示
试读
25页
本设计利用红外光电传感器产生脉冲信号,经过放大整形后,输入单片机内进行相应的控制,从而测量出一分钟内的心率跳动次数,快捷方便。系统可以供用户测量当时的心率次数,同时还可以设定上限次数和下限次数,当测量的范围超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒,除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测量,时间可以自行设定,结果最终可以把采集到的心率信号显示在LCD1602上。
资源推荐
资源详情
资源评论
目 录
摘 要 ..............................................................................................................................I
1 前 言...........................................................................................................................1
2 选题的目的和意义....................................................................................................2
2.1 选题的背景和意义 .............................................................................................2
2.2 脉搏测量仪的发展与应用 .................................................................................2
3 总体方案的论证与设计.............................................................................................3
3.1 主控模块的选型和论证......................................................................................3
3.2 显示模块的选型和论证......................................................................................3
3.3 传感器的选型和论证..........................................................................................3
3.4 系统整体设计概述..............................................................................................3
4 系统硬件电路设计.....................................................................................................4
4.1 主控模块..............................................................................................................4
4.1.1 STC89C52 单片机主要特性........................................................................4
4.1.2 STC89C52 单片机的中断系统....................................................................5
4.2 LCD 液晶显示器简介 .........................................................................................6
4.2.1 液晶模块简介...............................................................................................6
4.2.2 液晶显示部分与 STC89C52 的接口...............................................................7
4.3 信号采集电路设计..............................................................................................8
4.3.1 传感器简介.......................................................................................................8
4.3.2 滤波电路...........................................................................................................9
5 系统软件设计...........................................................................................................10
5.1 系统软件总体设计............................................................................................10
5.2 程序设计原理....................................................................................................11
6 系统调试..................................................................................................................12
6.1 软件调试与硬件调试........................................................................................12
6.2 调试结果............................................................................................................12
7 结论与总结..............................................................................................................14
参考文献......................................................................................................................15
附 录............................................................................................................................16
I
摘 要
心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用,通过观测心率
信号,可以对人体的健康进行检查,通常被用于保健中心和医院。为了提高心率
测量仪的简便性和精确度,本课题设计了一种基于 51 单片机的心率测量仪。系
统以 STC89C52 单片机为核心,以光电传感器利用单片机系统内部定时器来计算
时间,由光电传感器感应产生信号,单片机通过对信号累加得到心率跳动次数,
时间由定时器定时而得。系统运行中可以通过观察指示灯闪烁,若均匀闪烁说明
测量值准确。系统停止运行时,能够显示总的心率次数和时间。经测试,系统工
作正常,达到设计要求。
本设计利用红外光电传感器产生脉冲信号,经过放大整形后,输入单片机内
进行相应的控制,从而测量出一分钟内的心率跳动次数,快捷方便。系统可以供
用户测量当时的心率次数,同时还可以设定上限次数和下限次数,当测量的范围
超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒,除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测
量,时间可以自行设定,结果最终可以把采集到的心率信号显示在 LCD1602 上。
关键词:STC89C52;脉搏测量仪;LCD 显示器;光电传感器
1
1 前 言
随着社会的不断进步和科学技术的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,
人们需要对身体状况的安全进行有效的监控和及时的报警,因而需要实时的进行
检测和观察。
心率测量在有脉搏时遮挡光线,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。通过观测心率信号,可以对人体的健康进行检查,
通常被用于保健中心和医院。系统可以供用户测量当时的心率次数,同时还可以
设定上限次数和下限次数,当测量的范围超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒,
除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测量,时间可以自行设定。
从心率波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受
到中外医学界的重视。系统以 STC89C52 单片机为核心,以光电传感器利用单片
机系统内部定时器来计算时间,由光电传感器感应产生信号,单片机通过对信号
累加得到脉搏跳动次数,时间由定时器定时而得。系统运行中可以通过观察指示
灯闪烁,若均匀闪烁说明测量值准确。
几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。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心率特征,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,
必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
2
2 选题的目的和意义
2.1 选题的背景和意义
心率脉搏诊断是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法,其历史悠久,内
容丰富,是中医“整体观念”、“辨证论证”的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。为了提高脉搏测量的精确与速度,
多种脉搏测量仪被运用到医学上来,从而开辟了一条全新的医学诊断方法。
目前心率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、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
[1]
。
2.2 脉搏测量仪的发展与应用
随着科学技术的发展,心率测量技术也越来越先进,对心率的测量精度也越
来越高,国内外先后研制了不同类型的心率测量仪,而其中关键是对心率传感器
的研究。起初用于体育测量的心率测试集中在对接触式传感器的研究,利用此类
传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。
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。
其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器,通过对手指末
端透光度的监测,间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重
复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学
等各个方面并收到了理想效果。
3
3 总体方案的论证与设计
3.1 主控模块的选型和论证
采用 51 系列的单片机,该单片机是一个高可靠性,超低价,无法解密,高
性能的 8 位单片机,32 个 I/O 口,且 STC 系列的单片机可以在线编程、调试,
方便地实现程序的下载与整机的调试。
3.2 显示模块的选型和论证
采用 LCD 液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图
形,显示多样,清晰可见,对于本设计而言一个 LCD1602 的液晶屏即可,价格
也还能接受,需要的接口线较多,但会给调试带来诸多方便
[2]
。
3.3 传感器的选型和论证
采用光电传感器提取人体脉搏信号,授予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,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。
3.4 系统整体设计概述
系统总体设计由 STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、时钟模块、运
放等构成,如图 3.1 所示,系统设有四个按键,可以设置上下限心率数,当超过
范围的时候单片机会驱动蜂鸣器发响,心率测量的时候需要人把手轻轻的按在光
电传感器上面,由于人心率跳动的时候,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,间接的把人心率信号传回,通过运放对其进行放大、整
形后连接到单片机的 I/O 口,单片机利用外部中断对其进行计数,最终换算成人
一分钟心率搏的跳动次数,最终显示在液晶屏上
[3]
。
剩余24页未读,继续阅读
资源评论
等天晴i
- 粉丝: 3521
- 资源: 10万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功