STM32 ADC在DMA中断模式下多通道数据采集

STM32 ADC在DMA中断模式下多通道数据采集
STM32 ADC在DMA中断模式下多通道数据采集

本程序实现STM32 DMA中断模式下ADC多通道数据采集,并经过简单的均值滤波,亲测可用。

若有错误之处,希望读者指出,大家共同学习,一起进步!

ADC.C文件

vu16 AD_Value[N][M]; //[50][4]用来存放ADC转换结果,也是DMA的目标地址

vu16 After_filter[M]; //用来存放求平均值之后的结果

vu16 Vtemp_sensor[M]; //电压转换完成后的实际电压值

//初始化ADC

//这里我们仅以规则通道为例

//我们默认将开启通道0~3

void Adc_Init(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );

//使能ADC1通道时钟

/* Configure ADCCLK such as ADCCLK = PCLK2/6 */

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M

//PA0/1/2/3 作为模拟通道输入引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

ADC_DeInit(ADC1); //将外设ADC1 的全部寄存器重设为缺省值

/* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式,各个通道均扫描完后EOC才置位DISABLE; //模数转换工作在单通道模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =ENABLE; //ENABLE连续转换模式DISABLE 模数转换工作在单次转换模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器

//为了能够正确配置每一个ADC通道,在调用ADC_Init()之后,必须调用

ADC_ChannelConfig()

//来配置每个所使用通道的转换次序和采样时间

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2,3,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_3,4,ADC_SampleTime_55Cycles5);

// 开启ADC的DMA支持(要实现DMA功能,还需独立配置DMA通道等参数)

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1,ADC开始工作

/* Enable ADC1 reset calibaration register */

ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置指定的ADC1的校准寄存器

/* Check the end of ADC1 reset calibration register */

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //获取ADC1重置校准寄存器的状态,设置状态则等待

/* Start ADC1 calibaration */

ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC1的校准状态

/* Check the end of ADC1 calibration */

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待

/* Start ADC1 Software Conversion */

//下面函数不可缺少**********

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能

}

//获得ADC值

//ch:通道值0~3

u16 Get_Adc(u8 ch)

{

//设置指定ADC的规则组通道,设置它们的转化顺序和采样时间

//ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); //ADC1,ADC 通道3,规则采样顺序值为1,采样时间为239.5周期

//ADC1->CR2|=1<<22; //启动规则转换通道

/* Start ADC1 Software Conversion */

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能

//while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待转换结束

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果

/***************************************** ADC滤波函数

*********************************************/ void filter(void)

{

int sum = 0;

u8 count,i;

for(i=0;i<4;i++)

{

for ( count=0;count

{

sum += AD_Value[count][i];

}

After_filter[i]=sum/N;

sum=0;

}

for(i=0;i<4;i++)

{

Vtemp_sensor[i]= After_filter[i]* 330 / 4096;

}

}

Adc.h文件

#define N 50 //每通道采50次

#define M 4 //为12个通道

void Adc_Init(void);

u16 Get_Adc(u8 ch);

void Show_Adc(u8 channel_n);

void filter(void); //ADC滤波函数

DMA.C文件

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

u16 DMA1_MEM_LEN;//保存DMA每次数据传送的长度

//DMA1的各通道配置

//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改

//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式

//DMA_CHx:DMA通道CHx

//cpar:外设地址

//cmar:存储器地址

//cndtr:数据传输量

void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)

{

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输时钟

DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值

DMA1_MEM_LEN=cndtr;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设ADC基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//DST; //外设作为数据传输的目的地

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增Enable,地址不变Disable

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//Word 一个字//DMA外设ADC基地址,数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //半个字_HalfWord;一字节_Byte; //DMA内存基地址,数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//循环模式开启,Buffer写满后,自动回到初始地址开始传输

//工作在正常缓存模式DMA_Mode_Normal;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道x拥有中优先级DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到

内存传输

DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器

//下面两个函数不可缺少**********

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //启动DMA通道

DMA_ITConfig(DMA1_Channel1, DMA_IT_TC, ENABLE); //使能DMA传输完成中断

}

Dma.h文件

void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr);//配置DMA1_CHx

stm32f10x_it.c文件

/**************************************************************

STM32 DMA中断函数

***************************************************************/

void DMA1_Channel1_IRQHandler(void)

{

if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC1) != RESET)

{

filter();//ADC滤波函数

DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);

}

}

主函数调用

#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244c) //ADC数据寄存器地址

extern vu16 AD_Value[N][M];//主函数和子函数公用同一变量时使用

extern vu16 After_filter[M]; //用来存放求平均值之后的结果

extern vu16 Vtemp_sensor[M]; //电压转换完成后的实际电压值

MYDMA_Config(DMA1_Channel1,(u32)&ADC1->DR,(u32)&AD_Value,N*M);//DMA初始化,(DMA的通道1,外设ADC地址,内存地址,缓存大小)

脉搏监测系统

姓名: 学院: 机电工程学院班级: 10机工A1 学号: 指导老师: 实训时间: 2013.6 实训地点: 14号楼411

脉搏监测系统 (一)内容 基于单片机或PC机,设计一套测试系统,用于将外周血管搏动(即脉搏跳动)信号进行采集分析。 集体要求: 1.测量脉搏显示波形图 2.计算脉搏测量的结果,并进行报警判断,控制报警灯显示 3.保存测量数据 4.数据回放 (二)要求 1.提出设计方案(提出测量原理,选择传感器,构建测试系统) 2.设计测量电路 3.测试软件设计 利用汇编语言、Labview或其他的开发程序(VB、VC等),设计测试软件进行数据是采集和分析。 4.调试 5.撰写报告 (三)报告要求 1.综合实践的内容 2.撰写总体的设计方案,并画出测试系统框图 3.硬件选用(包括传感器、采集卡的选用和安装等) 4.电路设计(包括测量电路的设计等电路,系统总电路) 5.测量软件的设计 利用Labview或其他的开发程序(VB、VC等),设计测试软件进行数据是采集和分析。包括软件设计流程图,各功能实现的方法和代码(包括各主程序,子程序的描述以及相应的重要参数设置等描述) 6.小结和体会(可以包含调试中遇到的问题)。

目录 一、实训目的 二、总体方案设计 三、系统硬件元器件选用 四、电路总体设计 五、测试软件设置 六、课程设计小结 七、参考文献

脉搏监测系统传感器设计 一、实训目的 本次传感器应用实训的目的是巩固《传感器与检测技术》所学的各种传感器的原理及应用,同时综合《电子技术》《可编程控制技术》等课程所学的专业知识,制作并调试一个典型传感器作品,熟悉传感器及其处理电路的设计、制作、与调试方法,熟练掌握各种常用测量仪表的使用。 二、总体方案设计 1.测试原理 累积数千年来丰富临床经验的脉诊,是中国医学独特的诊病方法,在诊“望、闻、问、切”中占有重要的位置。由脉诊所得的脉象反映人体各和病理 状况,反映了五脏六腑气血盛衰观察体内功能变化的一个重要根据脉象的变化,可探测人体脏腑的气血、阴阳、生理与病理的状况。我国中医学家千年 的实践总结而成的脉学理论在中医辨证论治中起着重要的作用,也是人类的 重大贡献。目前,通过脉搏波的分析已经可以方便的估算出被测者的心血管 血流动力学的各项参数,如心输出量、外周阻力、血管顺应性等。然而要想 准确的判断患者的心血管等方面的情况和预测心血管疾病发生的可能性, 以 便及时采取措施有效地减少危险因素,首要的条件是要能准确清晰的获取患 者的脉搏信号。随着电子计算机技术和测量技术的迅速发展,脉搏测量、记 录和分析也有了很大的改善和进步。 脉搏的测量有很多方法,本系统主要是利用压力式传感器来获取脉搏信号。由压力式传感器采集脉搏信号,经过前置放大电路、滤波电路、积分和 比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。人体的脉搏波可用特制的脉搏描记 器记录下来。从可见每个脉搏波描记曲线都由升支A和降支K构成。随后心 室舒张,心室内压低于主动脉血压,于是动脉血倒流,导致主动脉瓣关闭, 在曲线上形成降支切迹N,也叫降中峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大 小有关;如阻力大则降支坡度较缓,其切迹的位置较高;反之,切迹的位置 较低。脉搏波的形状,因循环系统的情况改变而不同。 该系统的最大特点是用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序, 显 示出脉搏的波形。虚拟仪器系统一般是由计算机、应用软件、数据采集卡和

基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑

电路笔记 CN-0148 连接/参考器件 8通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC AD7606利用ADI 公司产品进行电路设计 Rev.0 “Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 https://www.360docs.net/doc/0218856260.html, Fax: 781.461.3113 ?2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. AD7606-66通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC 放心运用这些配套产品迅速完成设计。 欲获得更多信息和/或技术支持,请拨打4006-100-006或访问AD7606-44通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC https://www.360docs.net/doc/0218856260.html,/zh/circuits 。 ADR421 精密、低噪声XFET ?基准电压源 基于16位8通道DAS AD7606的可扩展多通道 同步采样数据采集系统(DAS)的布局考虑 电路描述 电路功能与优势 AD7606是一款集成式8通道数据采集系统,片内集成输入放大器、过压保护电路、二阶模拟抗混叠滤波器、模拟多路复用器、16位200 kSPS SAR ADC 和一个数字滤波器。在电力线路测量和保护系统中,需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。这些应用中,通道数量从6个到64个以上不等。AD7606 8通道数据采集系统(DAS)集成16位双极性同步采样SAR ADC 和片内过压保护功能,可大大简化信号调理电路,并减少器件数量、电路板面积和测量保护板的成本。高集成度使得每个AD7606只需9个低值陶瓷去耦电容就能工作。 图1所示电路包括两个AD7606器件,可以配置为使用2.5 V 内部基准电压源或2.5 V 外部基准电压源ADR421。如果REF SELECT 引脚接逻辑高电平,则选择内部基准电压源。如果REF SELECT 引脚接逻辑低电平,则选择外部基准电压源。 在测量和保护系统中,为了保持多相电力线网络的电流和电压通道之间的相位信息,必须具备同步采样能力。AD7606具有宽动态范围,是捕获欠压/欠流和过压/过流状况的理想器件。输入电压范围可以通过引脚编程设置为±5 V 或±10 V 。 此电路笔记详细介绍针对采用多个AD7606器件应用而推荐的印刷电路板(PCB)布局。该布局在通道间匹配和器件间匹配方面进行了优化,有助于简化高通道数系统的校准程序。当通道间匹配非常重要时,此电路可以使用2.5 V 内部基准电压源AD7606;而对于要求出色绝对精度的高通道数应用,此电路可以使用外部精密基准电压源ADR421,它具有高精度(B 级:最大值±1 mV )、低漂移(B 级:最大值3 ppm/°C )、低噪声(典型值1.75 μV p-p ,0.1 Hz 至10 Hz )等特性。低噪声及出色的稳定性和精度特性使得ADR421非常适合高精度转换应用。这两个器件相结合,能够实现业界前所未有的集成度、通道密度和精度。 电源要求如下:AV CC = 5 V ,V DRIVE = 2.3 V 至5 V (取决于外部逻辑接口要求)。 本电路笔记描述一个评估板的布局和性能,其中内置两个AD7606,构成一个16通道数据采集系统。欲浏览完整的16通道DAS PC 板文档,请访问: https://www.360docs.net/doc/0218856260.html,/CN0148_PCB_Documentation 。 为实现良好的通道间匹配和器件间匹配,模拟输入通道和器件去耦的对称布局非常重要。所示数据支持利用图1所示16通道ADC 实现的匹配性能。 16通道DAS 的双路AD7606板布局 在内置多个AD7606器件的系统中,为确保器件之间的性能匹配良好,这些器件必须采用对称布局。图2显示采用两个AD7606器件的布局。

多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现_王浩

297 2009年第01期,第42卷 通 信 技 术 Vol.42,No.01,2009总第205期 Communications Technology No.205,Totally 收稿日期:2008-06-26。 作者简介:王 浩(1982-),男,硕士研究生,主要研究方向为电路设计及D S P 技术;刘文怡(1970-),男,副教授,主要研究方向 为测控系统、信息识别、数据记录,以及相关软件技术;韩志军(1983-),男,硕士研究生,主要研究方向为电路设计。 多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现 王 浩, 刘文怡, 韩志军 (中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051) 【摘 要】设计了一种基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统,系统分为多通道同步数据采集模块和DSP 数据处理模块。多通道同步数据采集可实现相关信号同时测量,进行相关分析后,得到信号间的相关信息的要求,而数据处理模块可满足数据处理,实现相关算法等功能。实验中DSP 内嵌数据压缩算法的试验结论表明,该系统能够满足多通道同步数据采集与处理的要求,性能安全,可靠。 【关键词】DSP ;CPLD ;多通道同步数据采集;数据处理 【中图分类号】TN919.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2009)01-0297-03 Design and Implementation of Multi-channel Synchronous Data Acquisition System WANG Hao , LIU Wen-yi ,HAN Zhi-jun (State Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan Shaanxi 030051, China) 【Abstract 】Multi-channel synchronous data acquisition system based on DSP and CPLD is designed. The system is constituted by multi-channel synchronous data acquisition module and DSP data processing module.Multi-channel synchronous data acquisition module can realize simulatneous test of the related signal and receive the related information after being analyzed. Data processing module can implements data processing and the related functions of the algorithm. The experiment on the data compression algorithm embedded in DSP indicated that this system can satisfy multichannel synchronous data acquisition and processing requirements,and its performance is secure and reliable. 【Key words 】DSP ;CPLD ;multi-channel synchronous data acquisition ;data processing 0 引言 在现代信号处理系统中,数据采集处理系统越来越广泛地用于各行各业。文中设计实现了基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统,其中,多通道同步数据采集可实现在实际应用中要求对一些相关信号同时进行测量,进行相关分析后,得到信号间的相关信息的要求,而处理模块可满足数据处理,在其系统框架内实现其算法等功能。文章设计的多通道同步数据采集与处理系统,通过程序控制,接口设计,DSP 初始化,DSP 的算法实现具有功能模块化、接口标准化、能够根据用户需求应用灵活多变的特点。 1 多通道同步数据采集模块组成及原理 多通道同步数据采集模块的硬件结构框图如图1所示,模拟信号通过SIN 和AGND 输入,经调理后,通过CPLD 对采样保持器的S/H 控制进行多路同步采样保持,通过CPLD 对模拟开关的SEL 控制进行路选通,这时,XCR3256控制AD 进行单路16位量化采集,然后将采集数据写入到FIFO 缓冲器中。 多通道同步数据采集模块的程序控制采用Verilog HDL 语言,VerilogHDL 是用于逻辑设计的硬件描述语言,并且已成为IEEE 标准[1]。

脉搏测量仪 报告

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。

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点DSP(ADSP-21479)通信的设计与实现

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点 DSP(ADSP-21479)通信的设计与实现 内容 1.简介31.1 AD7606 简介31.2 ADSP-21479 简介4 2.AD7606 和ADSP- 21479 配置与连接5 3.时序分析6 4.测试结果和结论74.1 测试结果74.2 结论10 5.DSP 参考代码10 6.参考文献12 1.简介1.1 AD7606 简介AD7606 是16 位,8 通道同步采样模数数据采集系统。AD7606 完全满足电力系统的要求,具有灵活的数字滤波器、 2.5V 基准电 压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。它采用5V 单电源供电,可以 处理±10V 和±5V 真双极性输入信号、同时所有通道均能以高 达200kSPS 的吞吐率采样。图1 AD7606 的内部原理框图。图2 AD7606 的管脚图。AVcc 模拟电源,4.75V~5.25V Vdrive 逻辑部分电源Vdd 模拟输入部 分正电压Vss 模拟输入部分负电压DGND 数字地AGND 模拟地 1.2 ADSP-21479 简介ADSP-21479 是SIMD (单指令多数据)SHARC 家族中的一员,它基于65nm 的最新工艺,具有低成本,低功耗的的特点,是一 颗集成有大容量片上SRAM 和ROM 的32/40 位浮点DSP。ADSP-21479 是性 能出色,266MHZ/1596MFLOP: 266 MHz/1596FLOPS SIMD SHARC 内核,支持32-bit 浮点、40-bit 浮点以及16/32-bit 定点数据类型支持多达5 Mb 片内SRAM 支持16 位宽SDR、SDRAM 存储器接口数字应用接口DAI,支持多达8 个的高速同步串 口(SPORT)及SPI 串口 2 个精确时钟发生器20 线数字I/O 端口 3 个定时器、UART、I2C 兼容接口ROM/JTAG 安全模式供应196 引脚CSP_BGA 封装与100 引脚LQFP 封装产品,适合于工业客户的要求供应商业级、工业级温度与

脉搏参数采集

1 绪论 脉搏人体血管的跳动,脉搏跳动的状况可以在一定程度上反映出人体的健康状况。号脉是中医特有的传统诊疗方式,医生们通过号脉来诊断出病人的病情,但是传统的号脉方式主要是医生们通过经验来号脉,有一定的误差,如果诊断失误还可能会造成误判,从而导致病人的病情恶化。随着科技的发展,通过仪器完全可以代替传统的方式,而且其更有判断依据,更加的可靠。现在越来越多的医院,不论是大型的医院还是乡村医院都需要脉搏参数器。 该系统先采用传感器对人体的脉搏信号进行采集,然后将采集到的信号经过前置放大、模拟滤波、后后级放大电路进行处理,再经过A/D转换电路,最后单片机通过串口通信电路把信号送到PC机接口,最后显示信号。这种实时显示对于医学中心血管监护方面具有重要的参考价值,它可以非常方便医生对病人的诊断,同时也可以使诊断更准确。 一般人体的脉搏信号的幅度一般都在0~10mV左右,而A/D转换器的输入范围为-5~+5V,所以模拟信号处理电路应该放大到-5~+5V。通过仿真结果表明,脉搏信号频率范围为0.5~20Hz,并且最后通过主控电路,可以在PC机上实时显示采集波形信号。 1

2 整体电路设计 本系统主要脉搏信号采集电路、脉搏前置放大、滤波、后级放大电路、AT89S51单片机、A/D 转换模块、串口电路发送模块组成。对微弱的脉搏信号进行采集必须选择合适的传感器,通过传感器采集的信号经过各处理电路的放大、滤波后,再经过A/D 转换传给单片机通过串口通信输出到PC 机,直接显示出来。系统总原理框图如图2.1所示。 图2.1 系统总原理框图 信号采集传感器 前置放大电路 滤波电路 后级放大电路 A/D 转换电路 单片机控制 电 路 串口通信电 路 PC 显示端

多通道AD采样同步设计

64 | 电子制作 2019年02-03月 变,也可进行试验过程中所需电压、电流等物理量的测量。在数据测量过程中,如果采集通道数量较多,采集速度要求较高时,如何保证多个测量点的测量数据保持同步性是如今数据采集系统设计中需要解决的问题。保持多块采集板卡之间的同步性,可以使用时钟同步线,或者以太网同步时间戳等方式完成。基于单块采集板卡多通道之间的同步设计问题是本文的研究内容。 在具体介绍本文的设计之前需要解释两个问题:①为了保证单块板卡多通道同步问题,采集板卡的硬件设计显然不 能使用单一AD 芯片加多通道切换方式,因为通道切换产生 的时间间隔就已经使得各通道之间不能保持同步;②多个AD 芯片寄存器的同步读写可以使用FPGA 作为很好的解决方案,但是考虑到FPGA 使用门槛较高,并且在完成数据采集系统其他功能,例如:CAN 总线通讯、以太网通讯、触摸屏显示等方面不是那么的方便快捷。所以本文采用飞思卡尔的i.MX6Q 处理器加多路AD7734作为硬件结构,在此基础 上完成多通道的同步采集设计。 作为转换芯片,每一个AD7734芯片有四路采样输入通道可供切换,可以满足每一个测量通道三路不同种类模拟信号的采集。具体AD 转换电路见图1。 AD7734数模转换芯片共有4个模拟输入口AIN0~ AIN3,可以通过操作相应寄存器进行四个通道的切换采样。最高可接受10V 单极或双极电压输入,并具有超量程或欠 量程检测功能。与主控芯片连接的通讯口共6个管脚功能如表1所示。 表1 AD7734 IO管脚定义 管脚功能 SCLK 寄存器操作时钟DOUT 寄存器读取管脚DIN 寄存器写入管脚C _____ S 片选 R ________D Y 数模转换完成标志位管脚 R ____________ E S E T 复位管脚为了能够保证采集模块中8个AD 转换芯片的同步操作, 硬件设计示意图如图2所示(图中只示意性的画了4个AD 芯片)。 图1?AD 转换电路图

脉搏波提取电路的设计

无锡工艺职业技术学院毕业设计(论文) 题目:脉搏波提取电路的设计 系部:电子信息系 专业:应用电子技术 姓名:于鹏 学号:2009261231 指导教师:李冬 职称:高级实验师 二0一二年五月十日

目录 第一章绪论 (3) 第二章设计方案论证 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2系统统计原则 (4) 2.3总体结构框架 (5) 2.3.1脉搏信号的提取 (5) 2.4信号调理电路设计 (5) 2.4.1设计要求 (5) 2.4.2滤波电路设计 (6) 2.4.3电压提升电路设计 (8) 2.4.4信号调理电路的仿真分析 (8) 第三章硬件电路设计 (9) 3.1单片机的选择 (9) 3.1.1数据采集 (10) 3.1.2MAX1240模数转换器简介 (10) 3.1.3串行通讯 (12) 3.2整体单片机电路模块 (15) 3.2.1电源模块设计 (15) 3.2.2+5v电源设计 (16) 3.2.3负电源设计 (16) 第四章软件设计 (17) 4.1初始化程序设计 (17) 4.2中断处理子程序设计 (17) 4.3输入口处理子程序设计 (18) 第五章总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21)

第一章绪论 人体的脉搏波可用特制的脉搏描记器记录下来。从可见每个脉搏波描记 曲线都由升支A和降支K构成。随后心室舒张,心室内压低于主动脉血压, 于是动脉血倒流,导致主动脉瓣关闭,在曲线上形成降支切迹N,也叫降中 峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大小有关;如阻力大则降支坡度较缓, 其切迹的位置较高;反之,切迹的位置较低。脉搏波的形状,因循环系统的 情况改变而不同。本设计的的系统的主要功能是希望对所检测到的脉搏信号 进行动脉硬化程度的识别,需要对系统不断进行改进以提高识别的准确率, 从而提高检测的精确度和准确度,为广大病友提供医疗保障,保证他们的生 命健康。 脉搏波检测系统的数字化设计方法:从脉搏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。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。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。 目前的指端脉搏检测系统都是采用模拟技术来完成滤波,放大整型等处理,再经过模数转换和进一步处理。这种方法不仅增加了硬件的复杂程度,增大了功耗和体积,更主要的是增加了系统不可靠和不稳定因素。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。本文针对目前的脉搏波检测系统的问题,提出了脉搏波检测系统的数字化设计思想,采用了MAX1240芯片,它的体积小,功耗低。本课题利用过采样技术,通过对光电转换后的电信号高速采样实现高分辨率模数转换,然后再进行数字滤波处理,从而代替原有模拟电路完成放大滤波等工作,以简化设计,提高系统稳定性。

人体脉搏信号检测系统设计

第1章绪论 1.1 研究背景和意义 随着社会和科学技术的不断进步,人们对生命现象的认识也越来越深入,生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。在医院里,通过检查必要的生物医学数据,医生可以对病人健康程度做一个评估,并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。同时,医药保健类产品早已经不是医院的专利,以家庭为单位,几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。在适宜的医疗设备条件下,病人可以不依靠医生的辅助,自己采集医学生理数据,通过医学根据对此参数分析,评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷,在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。仪器在实现功能的同时都有不同的特点,有的仪器便于携带,有的仪器操作简单。当然,结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。以医院为单位,因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考,所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。而对于以家庭或个人来说,在保证功能的同时,方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。 作为诸多生理信号的一种,脉象信号蕴含着丰富的信息,从脉搏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。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[4]。许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同,但是有相同的科学原理。 人体循环系统由心脏、血管、血液所组成,负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉,随即传递到全身动脉。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张,在体表较浅处动脉即可感受到此扩张,即所谓的脉搏[1]。 正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响,婴儿每分钟

高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用

高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用 【摘要】阐述了MAX1312的特性和工作原理,介绍了MAX1312与通用8位微处理器AT89C52的硬件接口设计以及软件编程方法,最后简述了该模数转换器在多相电机控制中的应用。 【关键词】模数转换器;多通道;同步采样;MAX1312 Abstract:The principle,features and application of multi-channel synchronized sample ADC MAX1312 are introduced,including its hardware interface design and software programming method between MAX1312 and Micro-processor.AT89C52.At last,it describes the application of MAX1312 in controlling the polyphase electric engine. Keywords:A/D converter;multi-channel;synchronized sample;MAX1312 1.引言 在电子测量技术中,必须把模拟信号转换为数字信号,才能够用计算机系统进行处理,模/数转换的速度和精度一直是测量的关键。但是高速和高精确度的转换器仍然难以满足某些特殊场合的要求,例如:在多相电机控制、多相电源监控等场合,要求对多路数据进行精确同步的采集,一般的单通道A/D和多通道轮流采集A/D都不满足这种场合的要求。MAX1312是美国美信公司(MAXIM)新推出的一种高速同步采样模数转换器,它具有12位的精度,8路模拟信号输入,单电源+5V供电,完成8个通道的转换时间仅需要1.96us,对外提供了一个12位20MHZ并行数字接口,可以很方便与各种微处理器相连接,使用十分方便[1]。 2.MAX1312简介 MAX1312是美国美信公司(MAXIM)新推出的多通道同步采样、并行输出模数转换器。采用TQFP48封装,引脚形式如图1所示。 其中: CH0-CH7为八路模拟信号的输入端; D0-D7为八位双向数据总线,用来写入控制字或读出低8位转换结果; D8-D11为高四位数据输出口,当RD=1或CS=1时为高阻状态; CS为片选引脚低电平有效,低电平将激活数字接口,保持高电平时,数字总线为高阻状态;

电力系统中多通道同步采样AD7606与浮点DSP通信的设计与实现

电力系统中多通道同步采样AD7606与浮点DSP通信的设计与实现

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点DSP (ADSP-21479)通信的设计与实现 内容 1. 简介3 1.1 AD7606简介3 1.2 ADSP-21479简介4 2. AD7606和ADSP-21479配置与连接5 3. 时序分析6 4. 测试结果和结论7 4.1测试结果7 4.2结论10 5. DSP参考代码10 6. 参考文献12 1简介 1.1AD7606简介 AD7606是16位,8通道同步采样模数数据采集系统。AD7606完全满足电力系统的要求,具有灵活的数字滤波器、2.5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。它采用5V单电源供电,可以处理±10V和±5V真双极性输入信号、同时所有通道均能以高达200kSPS 的吞吐率采样。

图1 AD7606的内部原理框图。 图2 AD7606的管脚图。 ? A Vcc 模拟电源,4.75V~5.25V ? Vdrive 逻辑部分电源 ? Vdd 模拟输入部分正电压 ? Vss 模拟输入部分负电压

? DGND 数字地 ? AGND 模拟地 1.2ADSP-21479简介 ADSP-21479是SIMD (单指令多数据)SHARC家族中的一员,它基于65nm的最新工艺,具有低成本,低功耗的的特点,是一颗集成有大容量片上SRAM和ROM的32/40位浮点DSP。ADSP-21479是性能出色,266MHZ/1596MFLOP: ? 266 MH z/1596FLOPS SIMD SHARC内核,支持32-bit浮点、40-bit浮点以及16/32-bit 定点数据类型 ? 支持多达5 Mb 片内SRAM ? 支持16位宽SDR、SDRAM存储器接口 ? 数字应用接口DAI,支持多达8个的高速同步串口(SPORT)及SPI串口 ? 2个精确时钟发生器 ? 20线数字I/O端口 ? 3个定时器、UART、I2C兼容接口 ? ROM/JTAG安全模式 ? 供应196引脚CSP_BGA封装与100引脚LQFP封装产品,适合于工业客户的要求? 供应商业级、工业级温度与汽车级温度等级产品 图3 ADSP-21479的内部原理框图。

电力系统中多通道同步采样AD7606与浮点DSP通信的设计与实现

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点DSP (ADSP-21479)通信的设计与实现 内容 1. 简介3 1.1 AD7606简介3 1.2 ADSP-21479简介4 2. AD7606和ADSP-21479配置与连接5 3. 时序分析6 4. 测试结果和结论7 4.1测试结果7 4.2结论10 5. DSP参考代码10 6. 参考文献12 1简介 1.1AD7606简介 AD7606是16位,8通道同步采样模数数据采集系统。AD7606完全满足电力系统的要求,具有灵活的数字滤波器、2.5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。它采用5V单电源供电,可以处理±10V和±5V真双极性输入信号、同时所有通道均能以高达200kSPS 的吞吐率采样。

图1 AD7606的内部原理框图。 图2 AD7606的管脚图。? A Vcc模拟电源,4.75V~5.25V ? Vdrive逻辑部分电源 ? Vdd模拟输入部分正电压 ? Vss模拟输入部分负电压 ? DGND 数字地

? AGND 模拟地 1.2ADSP-21479简介 ADSP-21479是SIMD (单指令多数据)SHARC家族中的一员,它基于65nm的最新工艺,具有低成本,低功耗的的特点,是一颗集成有大容量片上SRAM和ROM的32/40位浮点DSP。ADSP-21479是性能出色,266MHZ/1596MFLOP: ? 266 MHz/1596FLOPS SIMD SHARC内核,支持32-bit浮点、40-bit浮点以及16/32-bit 定点数据类型 ? 支持多达5 Mb 片内SRAM ? 支持16位宽SDR、SDRAM存储器接口 ? 数字应用接口DAI,支持多达8个的高速同步串口(SPORT)及SPI串口 ? 2个精确时钟发生器 ? 20线数字I/O端口 ? 3个定时器、UART、I2C兼容接口 ? ROM/JTAG安全模式 ? 供应196引脚CSP_BGA封装与100引脚LQFP封装产品,适合于工业客户的要求? 供应商业级、工业级温度与汽车级温度等级产品 图3 ADSP-21479的内部原理框图。

多通道脉搏采集系统

基于STC89C52的多通道脉搏采集系统的设计案例 时间:2011-08-31 15:48 作者:中国计量测控网来源:未知 0 引言 脉诊之所以重要是由于脉象能传递机体各部分的生理病理信息,是窥视体内功能变化的窗口,可以为诊断疾病提供重要依据。但是传统脉诊主要依赖于医者的经验和主观判断,再加上被诊者的个体差异使得脉象的辨认、识别缺乏统一、精确的标准。因此,脉搏采集系统的研制有助于脉诊的客观化研究。脉搏采集系统设计难点在于如何模拟医者手指,在最佳取脉压力下获取清晰的脉搏波谱,并根据不同的压力变化,完成对寸、关、尺三个脉位复杂脉象的提取和识别。 自20世纪50年代以来,对于脉学的理论、脉诊方法、临床诊断和实验研究等方面均开展了大量工作,取得了较大的进展。英国人Marey最早设计了以弹簧为动力的杠杆式脉搏传感器,并记录了桡动脉脉搏波。1860年首次出现杠杆和压力鼓式描述脉搏图,1890年开始采用换能的方式,出现了杠杆式光学脉搏描述器。20世纪50年代我国学者朱颜首次将杠杆式脉搏描记器引用到中医脉诊的研究中来。自70年代至今,研究人员已研制出种类繁多的换能器以模拟中医切脉的手指,采集并记录了脉搏信号。 国内外典型的脉象诊断仪如:由北京医疗器械总厂生产的BYS-14型脉象仪和北京斯脉福生产的28脉脉象仪能对脉搏波进行检测重现,并能识别临床中医常见37种脉象图。ZM-Ⅲ型智能脉象仪由上海中医药大学研制,是我国当前较先进的一种脉象仪,能自动采集脉象信号,并将中医脉象的位、数、形、势和脉图的各项特征参数作自动分析处理。为了达到分层取脉的目的,日本Colin公司研制生产的CMB-3000/2000型桡动脉脉波检测仪利用张力法测量原理进行无损伤连续血压监测。 本文主要从脉搏传感器的选择,信号调理电路的设计,取脉压力的自动控制以及信号的初步处理等方面介绍寸、关、尺三处脉位在浮、中、沉等不同状态下的信号采集,为脉诊客观化的进一步研究奠定了基础。 1 脉搏信号的特点 脉搏信号的特点如下: (1)强干扰下的微弱信号。由于脉搏信号幅度很小,大约是微伏到毫伏的数量级范围。因此,极容易引入干扰,这些干扰有来自50 Hz的工频干扰,有来自肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。

脉搏与心电信号采集监测系统Multisim电路设计仿真

脉搏与心电信号采集与监测系统设计 1. 设计脉搏或心电信号放大器 ?增益:60dB ~70dB ~80dB 三档可调 ?带宽:0.01HZ ~200HZ ,可插入50HZ 陷波器 2. 设计测量和显示心率的数字电路(用七段数码管) 3. 设计心率越限报警电话(报警范围为分次分次/150f /40f 00>---<),报警方式,喇叭或蜂鸣器鸣叫,屏幕显示。 4. 完成模拟电路和数字电路的仿真和虚拟实验。 5. 完成印刷板设计。 6. 基本框图 脉搏与心电信号采集与监测系统 一、 心电信号采集电路(模拟电路部分) 1 、查阅资料可知人体心电信号有如下的特点 (1)信号具有近场检测的特点,离开人体表微小的距离,就基本上检测不到信号; (2)心电信号通常比较微弱,至多为mV 量级; (3)属低频信号,且能量主要在几百赫兹以下; (4)干扰特别强。干扰既来自生物体内,如肌电干扰、呼吸干扰等;也来自生物体外,如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等; (5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)。 2 心电信号采集放大器电路设计 要求 ?增益:60dB ~70dB ~80dB 三档可调(即放大倍数为1000~3160~10000) ?带宽:0.01HZ ~200HZ ,可插入50HZ 陷波器

分析:根据要求,放大倍数为1000~3160~10000,故采用二级放大。其中前级放大增益三档可调,分别为10、31、100倍。后级放大器为100倍。 2-1、前级放大器设计 a 、放大器AD620构成的电路 由于人体心电信号的特点,加上背景噪声较强,采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大,这就对前级(第一级)放大电路提出了较高的要求,即要求前级放大电路应满足以下要求: 高输入阻抗;高共模抑制比;低噪声、低漂移、非线性度小;合适的频带和动态范围。 为此,选用Analog公司的仪用放大器AD620作为前级放大(预放)。AD620的核心是三运放电路(相当于集成了三个OP07运放),其内部结构如图1所示。 该放大器有较高的共模抑制比(CMRR),温度稳定性好,放大频带宽,噪声系数小且具有调节方便的特点,是生物医学信号放大的理想选择。根据小信号放大器的设计原则,前级的增益不能设置太高,因为前级增益过高将不利于后续电路对噪声的处理。 b 补偿电路(抵消人体信号源中的各种噪声) 引入补偿电路,是为了抵消人体信号源中的干扰(包括工频干扰)。 在前级放大电路的反馈端与信号源地端建立共模负反馈,为提高电路的反馈深度,将反馈信号放大后(采用OP07)接人信号源参考端,这样可以最大限度地抵消工频干扰。

基于Labview的脉搏监测分析系统

课程设计说明书 课程设计名称:虚拟仪器课程设计 题目:基于Labview的脉搏监测分析系统学院:电气信息学院 学生姓名:*** 专业:测控技术与仪器 学号:*** 指导教师:*** 日期:2010年12月8日 成绩

基于Labview的脉搏监测分析系统 摘要:利用HK-2000系列集成化脉搏传感器通过脉搏跳动来采集信号,通过VISA 与串行接口仪器通信,用Labview做核心处理部分,实时显示出脉搏信号波形,并将数据进行分析和处理,便可得到人体脉搏跳动的幅值和频率。 关键词:虚拟仪器,脉搏传感器,串口通信,信号处理 Abstract:Using HK - 2000 series integrated pulse transducer through the pulse signal to collect, through the VISA and serial interface communication instruments, use the Labview do key processing parts, real-time display a pulse signal waveform and data analysis and processing, can get the human body the pulse amplitude and frequency. Keywords:Labview, HK - 2000, VISA, Signal processing

目录 1前言 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目标 (1) 2总体方案设计 (2) 2.1方案比较 (2) 2.1.1方案一 (2) 2.1.2方案二 (2) 2.2方案论证 (3) 2.3方案选择 (3) 3LabVIEW及脉搏传感器概述 (4) 3.1LabVIEW虚拟仪器简介 (4) 3.1.1虚拟仪器特点 (4) 3.1.2虚拟仪器构成 (4) 3.1.3LabVIEW简介 (5) 3.2脉搏传感器简介 (6) 4单元模块设计 (7) 4.1VISA配置串口 (7) 4.2前面板设计 (8) 4.3程序框图设计 (9) 5指标参数及系统改进 (11) 5.1技术参数与通信协议 (11) 5.2信号调理电路 (12) 6系统调试 (13) 6.1准备工作 (13) 6.2系统测试 (14) 7总结与体会 (16) 8谢辞 (17) 9参考文献 (18) 附录 (19)

脉搏检测仪器

一种脉搏信号检测装置 摘要脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息, 能反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。将人体脉搏波转化为电信号进行测量和分析, 使中医的脉象有了一个客观的分辨标准, 便于揭开脉诊现代科学本质, 为预防和治疗疾病提供参考。根据脉搏的生理特点,利用传感器设计出一种装置。[1]本装置由半导体压电传感器及其信号放大电路、滤波电路,转换部分等组成。本装置的优点是能将脉搏信号精确的放大,并显示在液晶之上。 关键词脉搏传感器脉搏检测 引言脉搏信号的获取部分在脉搏信号采集中是一个很重要的部分,脉搏信号采集的好坏将直接影响到后期的数据处理以及脉搏信号波形的准确性,所以传感器的选择在本系统中十分重要。综合实际精度与产品价格等因素的考虑,本系统采用sc0073 微型动态脉搏微压传感器,这是一种高性能、低成本的压电式小型压力传感器,所用的压电聚合物材料为聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜脉搏传感器来对与力相关的脉搏信息进行感测。其基本工作原理是基于压电效应,通过弹性铁片上PVDF材料的电压信号变化可实现对压力的测量,典型应用是脉搏的技术探测。 性能优点:灵敏度高,抗干扰性能强,过载能力大,性能稳定可靠,使用寿命长等。 系统设计脉搏检测系统由传感器,信号调理电路,数据采集与处理,显示等组成。总体结构如图a所示: 图a系统结构图 由于所采集的脉搏信号比较微弱,所以对电路的要求比较高。脉搏信号阻抗较大,且幅度小,频率低,极易被噪声湮没。因此,对脉搏信号采电路有如下要求[2]: (1) 多干扰下的微弱信号。由于脉搏信号幅度很小,极容易引入干扰,有来自肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。 (2) 高输入阻抗。由于信号源阻抗较高,脉搏信号很微弱,若输入阻抗不高,会使脉搏信号有严重损失; (3) 高增益。脉搏信号属于微弱信号,只有较高的放大倍数才能对脉搏信号进行数字化处理; (4) 高共模抑制比。主要是消除50 Hz 的工频干扰; (5) 低漂移。防止高放大倍数的放大电路出现饱和现象; (6) 合适的带宽。以有效地抑制噪声。 放大电路设计 输入级采用差分输入的方式,能够有效抑制共模信号,提高共模抑制比。差分放大器采用AD620仪用放大器,低功耗、高精度,只需要一个外接电阻即可设置各种增益 (1~1000)。可根据R=49.4/(A-1),求得R值,A为放大倍数。 C1,C2为去耦电容,消除电源干扰。R1=5KΩ,C=0.1uF。此级放大电路电压放大倍数A=(49.4K/R1)+1=10.9。电路如图b。

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