基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计毕业学位论文.docx

### 基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计 #### 设计任务描述 ##### 1.1 设计题目 基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计。 ##### 1.2 设计要求 ###### 1.2.1 设计目的 - **了解背景知识**：了解脉搏检测的相关背景知识，包括电工电子学、单片机技术、传感器技术等。 - **掌握检测方法**：初步掌握常用的脉搏检测方法的特点和应用场景，并从中选择适合的方法用于本设计。 - **熟悉传感器使用**：具体掌握所选脉搏测量传感器的使用特点、测量电路设计以及实际操作方法。 ###### 1.2.2 基本要求 - **硬件电路设计**：设计必要的硬件电路，包括选择合适的光电传感器、微控制器(MCU)以及显示系统。 - **信号处理电路**：设计信号处理电路，确保信号的放大、滤波和抗干扰性能。 - **异常心跳报警电路**：设计能够检测并响应异常心跳的报警电路。 ###### 1.2.3 发挥部分 - **体温测试**：实现人体体温的精确测量及其显示。 #### 设计思路 该设计旨在开发一种能够准确测量脉搏信息的设备。采用光电传感器来检测手指毛细血管内血液容量的变化，这种变化会随着心脏的搏动而发生周期性的变化。通过光电转换原理和单片机计数测量原理，该系统可以准确地获取并处理脉搏信息，同时具备体温测量功能。整个系统的设计涵盖了以下几个关键部分： 1. **信息提取处理电路部分** - **传感器的选择**：选择了型号为HGK_07B的光电脉搏传感器，这种传感器适用于非接触式脉搏测量。 - **信号处理电路**：设计了包括信号放大器、滤波器在内的信号处理电路，以确保信号的质量。信号放大器用于增强传感器输出的微弱信号；滤波器用于去除噪声干扰，提高信号纯度。 2. **处理器基本电路部分** - **处理器选择**：选用了型号为STM8S208R8的单片机作为核心处理器，该处理器具有较高的性能和较低的成本，适用于此类脉搏信息检测系统。 - **处理器外围电路设计**：包括电源电路、时钟电路、复位电路等，确保单片机正常稳定运行。 3. **报警显示电路部分** - **显示电路**：采用了LED或LCD显示屏作为人机交互界面，用于显示脉搏频率和体温等信息。 - **报警电路**：设计了异常心跳报警电路，当检测到异常心跳时，系统可以通过声音或视觉信号提醒用户。 4. **软件设计部分** - **软件选择**：根据硬件配置选择了合适的编程语言（如C语言），编写控制软件。 - **程序设计**：程序包括数据采集、信号处理、结果显示等功能模块。通过定时器中断实现对光电传感器输出信号的计数，进而计算出脉搏频率。此外，还包括异常心跳检测算法，用以判断是否触发报警。 #### 工作过程分析 - **数据采集**：光电传感器将接收到的光信号转换为电信号。 - **信号处理**：电信号通过信号处理电路被放大和滤波，去除干扰信号，保留有用信号。 - **数据分析**：单片机对接收的信号进行处理，计算脉搏频率。 - **结果显示**：处理后的数据通过显示屏显示出来，用户可以直观地看到自己的脉搏频率。 - **异常心跳检测**：如果检测到异常心跳，则通过报警电路发出警告。 #### 总结 基于光电传感器的脉搏信息检测系统是一种集成了光电转换、信号处理、数据计算和结果显示等多种功能于一体的健康监测设备。通过合理的设计和选择合适的组件，该系统能够准确地监测用户的脉搏信息，及时发现异常情况，对于个人健康管理具有重要意义。此外，增加体温测量功能进一步提高了系统的实用性和多功能性。