基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计论文
脉搏测量仪设计毕业论文

郑大自考毕业设计(论文)题目:脉搏测量仪设计指导教师:职称:学生姓名:魏娟学号:专业:电子信息工程技术摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在单片机上扩展I/O口,复位电路,晶振电路,LED显示电路并写好底层程序,做出能应用于循环彩灯的最小系统。
关键词:最小系统,STC89C52RC, 循环彩灯灯Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer,make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.Keyword:minimum system, STC89C52RC, scrolling目录1.绪论 (4)2.电路设计方案及功能分析 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 系统基本方案选择和论证 (5)2.3.1、STC89C52RC介绍 (6)2.3.2、时间周期 (11)2.3.3、LED灯管 (12)2.3.4、发光二级管 (12)2.3.5、蜂鸣器 (12)2.3.6、锁存器 (13)2.4 系统框图 (13)3.系统的硬件设计与实现 (14)3.1 电源供电模块的实现 (14)3.2 复位电路 (15)3.3 晶振电路 (16)4. 系统的软件设计 (19)4.1 软件介绍 (19)4.1.1 Keil C51 (19)4.1.2 Protel99SE (20)4.1.3 Proteus (21)4.2程序流程图 (22)4.3 延时的计算 (23)5.系统调试及结果分析 (24)6.总结和体会 (24)7. 遇到问题 (24)8.参考文献 (25)9.附录 (25)9.1电路原理图: (25)9.2 元件清单 (26)9.3程序 (27)1.绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现

摘 要: 以中医脉诊理论为依托,以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导,介绍一种新型基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统。该系统由脉象传感器模块、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机分析显示模块组成。以无线传输的方式进行通信,采集到的脉搏信号在上位机中进行离散快速傅里叶变换得到各个谐波波形。仿真和实验数据显示,系统工作稳定、数据传输可靠,符合设计要求。关键词: 频谱分析;脉象;无线通信;脉诊仪
本文介绍了无线脉诊仪系统的设计过程,信号由传感器采集,通过无线的方式传输,以USB转串口通信形式传输到上位机,通过基于MATLAB的DFFT处理和基于VB编程的界面显示获得各个谐波幅值。仿真结果表明,采集的波形清晰平稳、噪声基本滤除,测得幅值基本与标准相符合,脉诊仪能够较好地应用于实践。今后的工作主要是将测得的幅值的匹配层传递到换能元件上变成电荷量,再经传感器内部放大电路转换成电压信号输出。该传感器是一种高性能低成本的振动传感器,具有灵敏度高、频率响应范围宽、抗过载及冲击能力强、抗干扰性好、操作简便等特点。因此能够满足本文设计上的要求。2.3 无线通信的实现 本系统采用无线的方式进行数据传输,能够减少空间的约束,大大提高了脉诊仪的方便性。采用nRF24L01无线新型单片射频收发模块,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。相比较于PTR8000,nRF24L01采用隐式天线,模块体积更小,使用更加方便;多种低功率工作模式更加节能。其封装及引脚排列。
脉诊是中医学中最具特色的诊断方法之一。在传统脉诊中,中医常常以大量诊断经验为基础来辨别脉象指征,凭感觉描述脉搏的表现,没有从理论上形成一个客观化、标准化的统一量化分析诊断方法。对患者的诊断准确程度受个人的经验和主观感觉影响很大,不同的中医可能诊断出不一样的结果。自上世纪50年代开始,随着电子技术的迅猛发展,很多国内外专家就设想通过利用现代科学技术,开发出能用于中医脉诊的更精确、客观化和智能化的仪器。中医脉诊仪PDI(Pulse Diagnosis Implement)的概念也由此提出。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[1]。 脉诊仪是一种能对中医脉象信息进行自动采集、分析和处理,最后得出中医脉诊结果的脉诊设备[2]。国内外已出现多种中医脉诊仪设计方案,并组装了多种样机,如汤伟昌等人的ZMH-I型脉象仪[3]、王贻俊等人的MXY-1型中医脉诊仪[4]、唐金元等人的T-2A型中医脉诊仪[5]、周鹏等人的基于虚拟仪器技术的中医脉诊仪[6]、日本Colin公司研制生产的CMB-3000/2000型桡动脉脉波检测仪[7]。但上述脉诊仪往往有价格昂贵、体积较大且受制于距离限制等弊端,因此不能为广大家庭所接受。本文以延续了几千年的中医脉诊理论为依托,以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导,结合现代电子技术,提出一种基于脉象频谱分析的无线型脉诊仪设计与实现方法,为脉诊仪的简单化、方便化和客观化研究奠定基础。1 脉象频谱分析理论 脉象信号的分析主要是指通过计算机进行各类算法分析。时域分析方法是一种较为传统且在前期研究中应用较广泛的方法。它直接通过脉图的形态分析,用以阐明脉动频率和节律、脉力的强弱、脉势的虚实和脉象形态特征等。 现代中医理论认为:人体血液循环系统工作的过程就是一个共振的过程,不同脏腑,其振动频率也会不同[8]。由脏到腑,共振的频率逐渐增加,由人体12条经络,共有12个谐波。这为对脉搏信号进行频谱分析提供了理论上的可行性。脉象频谱分析主要是通过离散快速傅里叶变换,将时域的脉搏信号变换到频域,得到相应的脉搏频谱曲线,通过对频谱曲线的特征分析,从中提取与人体生理病理相应的信息,为脉象分类提供各种频域特征参数[9]。脉象频谱分析中使用较多的方法包括:基本幅值/相位谱分析、功率谱分析、倒谱分析、双谱估计等。2 系统的总体架构和工作原理2.1 系统总体架构 本系统主要可以分为4个部分:脉搏传感器、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机显示处理模块,其总体架构。其中,脉搏传感器采集人体寸关尺部位脉搏波形,信号通过放大电路和A/D转换后,以无线的方式传输给接收模块,经过USB转串口模块后,在上位机中进行频谱分析和显示波形。
基于单片机的脉搏心率测量仪-参考论文.

摘要脉搏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。
为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度,本课题设计了一种基于52单片机的脉搏心率测量仪。
系统以STC89C52单片机为核心,以红外反射式传感器ST188为检测原件,并利用单片机系统内部定时器来计算时间,由红外反射式传感器ST188感应产生脉冲,单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数,时间由定时器定时而得。
系统运行中能显示脉搏心率次数和时间,系统停止运行时,能够显示总的脉搏心率次数和时间。
经测试,系统工作正常,达到设计要求。
关键词:脉搏心率测量仪;STC89C52单片机;红外反射式传感器AbstractPulse meter in our daily life have got the very extensive application.In order to improve the simplicity and accuracy of the apparatus used to measure the pulse, this topic has designed a pulse measuring instrument based on 52 microcontroller.System with STC89C52 single-chip microcomputer as the core, with original ST188 infrared reflection type sensor for the detection, and use the single chip microcomputer system internal timer to measure time, pulse generated by the reflecting type of infrared sensor ST188 induction, microcontroller pulse is obtained by the pulse accumulation number, time by the timer timing.System can display the pulse frequency and time, the system stops running, can display the total pulse frequency and time.After the test, the system works well, to meet the design requirements.Keywords:The pulse measuring instrument;STC89C52 single-chip microcomputer;The infrared reflection type sensor目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 选题的背景和意义 (1)1.2 脉搏心率测量仪的发展与应用 (2)第2章脉搏心率测量仪系统结构 (4)2.1 光电脉搏心率测量仪的结构 (4)2.2工作原理 (5)2.3光电脉搏心率测量仪的特点 (5)第3章硬件系统 (7)3.1 控制器 (7)3.1.1 STC89C52 简介 (7)3.1.2 STC89C52 的特点 (7)3.1.3 STC89C52 的结构 (8)3.2脉搏心率信号采集 (10)3.2.1光电传感器的原理 (11)3.2.2光电传感器的结构 (11)3.2.3 光电传感器检测原理 (12)3.2.4信号采集电路 (12)3.3信号放大 (13)3.3.1放大器的介绍 (13)3.3.2 放大电路 (14)3.4 波形整形电路 (15)3.5单片机处理电路 (17)3.6 显示电路 (17)3.6.1 LCD1602 的综述 (19)3.6.2 LCD1602 的结构 (19)3.6.3 LCD1602指令集 (19)3.6.4 脉搏心率测量仪电路原理图 (21)第4章软件系统 (24)4.1 主程序流程: (24)4.2 定时器中断程序流程: (24)4.3 INT中断程序流程: (25)4.4 显示程序流程: (26)4.5 软件说明 (27)第五章抗干扰措施及使用方法 (27)5.1抗干扰措施 (27)5.1.1环境光对脉搏心率传感器测量的影响 (27)5.1.2电磁干扰对脉搏心率传感器的影响 (28)5.1.3 测量过程中运动噪声的影响 (28)5.2测量仪使用方法 (28)第6章系统调试 (30)6.1 系统调试 (30)6.2 系统检验 (31)6.3 误差分析 (32)第七章总结与展望 (34)参考文献 (36)附录 (38)致谢 (44)第1章概述1.1 选题的背景和意义脉搏心率携带有丰富的人体健康状况的信息,自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来,脉学理论得到不断的发展和提高。
基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计资料-

摘要随着人们生活的水平不断提高,生活方式、饮食结构不断改变,习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害,有效的旱期诊断治疗方法和设备,快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。
而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源,是反映人体健康状况的重要窗口,而对脉搏的提取速度又快,因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。
本课题采用嵌入式与无线通讯技术,提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分(前端系统)+无线接收与PC机显示部分(后端系统)。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送,能够单独工作;通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示,后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用,使得系统具备了远程监测的能力。
本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案;介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法;阐述了硬件设计与软件设计方案;说明了相应软件的流程和方法,并解说了相应硬件与软件的调试。
最后对所做的工作进行了分析和总结,指出了系统涵待改进和提高的地方,展望了系统今后的发展方向。
关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器AbstractWith people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases **mon diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method.The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability.This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction.Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor目录引言 (1)1 课题现状及研究意义 (2)** 课题现状 (2)** 研究意义 (3)2 方案论证4** 方案选择 (4)** 系统框图 (5)3 主要芯片介绍7** 光电传感器 (7)** Atmega8515 (7)** 无线收发模块 (11)** MAX232芯片 (13)4 硬件设计16** 采集部分 (16)** 滤波部分 (16)** 放大部分 (18)** 555施密特整形电路 (19)** 下位机处理部分 (20)**单片机复位电路 (20)**数码管显示部分电路 (20)**无线发送模块部分 (21)**单片机的晶振和中央处理部分 (22)** 上位机部分 (22)**无线接收模块部分 (22)**接收数据处理部分 (23)**串口部分 (23)5 软件设计26** 下位程序设计的流程图 (26)** 无线模块部分 (26)** 上位机部分流程图 (27)** VB界面 (27)6 系统调试与验证29** 硬件调试 (29)** 采集部分 (29)** 滤波部分 (29)** 放大部分 (30)** 555整形部分的调试 (30)** 下位机处理部分 (30)** 上位机处理部分 (31)** 软件调试 (31)**下位机处理部分 (32)**上位机部分 (33)** 整体调试 (35)** 抗干扰措施 (36)**硬件抗干扰措施 (36)**软件抗干扰措施 (36)7 结果分析与展望38谢辞 (39)参考文献 (40)附录 (41)附录一 (41)附录二 (42)引言当今在医学领域中,生物医学参数的测试研究是医学界和工程技术界都很关心的新兴学科。
脉搏监测系统设计

脉搏监测系统设计作者:李旭坤刘文波马志强卫会军刘博来源:《科学导报·学术》2020年第17期摘;要:本课题采用嵌入式与无线通讯技术,提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分(前端系统)+无线接收与PC机显示部分(后端系统)。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送,能够单独工作;通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示,后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用,使得系统具备了远程监测的能力。
关键词:嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器1 研究意义脉搏是常见的生理现象,是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反映;因此,脉搏检测不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息,而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。
中医脉象诊断技术就是脉搏测量技术在中医诊断上的卓有成效的应用。
采用傳感器检测脉搏,可较客观地得到尽可能多的信息,更因为此法对人体无创伤,且使用方便,易于被人们接受。
本课题采用光电传感器提取脉搏信号,用嵌入式处理脉搏信号,通过无线收发模块(CC1100)远距离传送,并在PC机上显示.这样就既能减少对人体的创伤的同时,也能远距离并可以在PC机上监视,形成能远程监测人体脉搏的系统,为医生的研究提供一个有效的数据基础。
2方案选择1、压力传感器:用压力传感器采集脉搏信号,原理是将脉搏跳动产生的力通过传感器转化为电信号。
他的特点是跳动的脉搏信号要强,如果跳动信号弱,那么传感器可能不能有效的反映出脉搏信号。
要么就提高传感器的精度,大家都知道提高一个器件的精度的代价是什么样,而且使用时要用东西把他固定住,这也使得使用起来比较麻烦。
2、光电传感器:用光电传感器采集脉搏信号,原理是吸收红外线穿透血管时血液浓度的改变而导致红外线强度的改变使红外线吸收传感器产生电信号的变化来反映脉搏的变化。
3;主要芯片介绍3.1 光电传感器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。
基于单片机的脉搏心率测量仪的开发与设计毕业论文

毕业设计(论文) 题目:基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计摘要在传统的医疗检测中,脉象检测一直都起着非常重要的作用,人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。
脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一,但受人为因素的影响很大。
经医学观察研究表明,人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉,这些动脉和人体其他地方的动脉一样,含有丰富的生理信息。
由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性,且抗电磁等干扰能力强,可以对人体进行无损伤检测。
本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量,并将测量信息送入单片机进行处理,最后通过数码管将测量结果显示出来。
将对脉搏信号的检测模块,脉搏信息的处理模块,单片机,数码管显示模块等电路集成在一块电路板上,形成一个简易的脉搏测量仪。
这种测量仪具有精确度高,体积小,价格便宜,易于操作等特点,特别适合于个人使用和家庭使用,给我们的生活带来极大方便,让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:脉搏;光电传感器;单片机;数码管AbstractIn the traditional medical testing,the pulse condition detection has been playing a very important role.The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information,the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness.But the man-made factors influence it very much,the medical observation research shows.The end of the finger contains rich capillaries and small arteries.These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information.The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference.This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it.At last,the result is showed by the digital tube.When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal,the processing module of the pulse information,SCM,digital tube are integrated in the board of electric circuit,it formed an simple pulse measuring instrument,this instrument has high accuracy,small, cheap,and easy to operate.It is especially suitable for personal use and family use.It brings great convenience to our life,so we can have a further understanding of our body condition.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
脉搏测量仪毕业设计论文11

摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性,在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内,测量出人体一分钟的脉搏,并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心,通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上,使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号,然后经过AD620放大,施密特触发器整形,低通滤波器滤波等一系列操作,将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内,并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器,计算一次心跳的时间,然后由该周期计算出频率,继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说,只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性,可以设定为测量五次心跳信号,然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好,在信号的采集上不能实现非常精确的采集,但是它的价格低廉,并且在经过系统的信号调理电路后,也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低,体积小,具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验,本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词:脉搏测量;压电陶瓷片;液晶显示屏;单片机目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 系统软件设计 (19)4.1 软件部分设计 (19)4.1.1主程序模块 (20)4.1.2液晶驱动模块 (21)4.2 软件开发环境 (21)5 测试方案及结果 (21)5.1 测试方案 (21)5.2 模拟测试结果 (21)5.2 实际测试结果 (22)6 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中,“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业设计(论文)

分类号 TP216 单位代码 11395 密级学号 0905270128学生毕业设计(论文)题目基于单片机的脉搏测量仪设计作者院 (系)专业测控技术与仪器指导教师答辩日期2013 年 6 月 1 日毕业设计(论文)诚信责任书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人毕业设计(论文)与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
论文作者签名:年月日摘要脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血系统中许多生理疾病的血流特征。
根据人体脉搏信号特征,本论文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。
系统采用红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。
首先将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理,然后,将放大的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化,在经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大,将信号转换为AT89S52单片机易于处理的脉冲信号。
通过单片机编程对脉冲信号进行处理,测量出一分钟内的脉搏次数,最终在数码管中直观的显示出来。
为了节省时间,一般不会作一分钟的测量,通常是测量10秒钟时间内的脉搏数,再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。
发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。
关键词:脉搏测量仪;AT89S52;LED;信号处理The Design of Pulse Measurement Instrument Based onSingle Chip MicrocomputerABSTRACTComprehensive information form, strength, speed and rhythm of the pulse wave show, can reflect the human cardiovascular system flow characteristic in many physiological diseases. According to the characteristics of the human pulse signals, this paper designed a pulse measurement system based on mcu.System uses infrared emitting and receiving diode acts as a pulse sensor to collect the pulse signal. Firstly, the collected signal through low-pass filtering and amplifying circuit for pulse signal processing, then, the pulse signal amplification of the voltage reference change through the shaping circuit, after an amplifying circuit amplifies the pulse signal after shaping, the signal is converted into AT89S52 microcontroller manageable pulse signal. Processing through the MCU programming on the pulse signal, measured the pulse of one minute, times, finally in the digital tube display.In order to save time, generally not as a measure of a minute, often is the number of pulse measurement 10 seconds, then the result is multiplied by 6 to obtain the pulse number per minute. Light emitting diode can be displayed by light pulse.Key words: Pulse measuring instrument; AT89S52; LED; Signal processing目录摘要 (III)ABSTRACT .................................................................................................................. I VI 1 绪论 . (1)1.1 脉搏测量仪介绍 (1)1.2 脉搏测量仪的应用 (1)1.3 本设计所要实现的目标 (2)1.4 本文的设计方案:采用以单片机为核心的控制方案 (2)2 主要器件介绍 (3)2.1 单片机的选择 (3)2.1.1 AT89S52简介 (3)2.1.2 AT89S52的特点 (3)2.1.3 AT89S52引脚功能说明 (4)2.2 传感器的选择 (6)2.2.1 红外发光二极管简介 (7)2.2.2 光敏三极管简介 (7)2.3 驱动芯片的选择 (8)2.3.1 74LS245简介 (8)2.3.2 74LS04简介 (8)2.4 显示器的选择 (9)2.4.1 三位共阳八段数码管简介 (9)2.4.2 八段数码管字形表 (10)3 系统硬件设计 (11)3.1 设计原理 (11)3.2 外围电路 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 复位电路 (12)3.2.3 晶振电路 (13)3.2.4 脉搏信号采集放大电路 (13)3.2.5 LED显示电路 (14)4 系统软件设计 (17)5 软件调试及仿真 (19)5.1 软件编译 (19)5.1.1 工程的创建 (19)5.1.2 单片机的选择 (19)5.1.3 程序的编译 (20)5.2 系统仿真测试 (21)6 结论 (23)参考文献 (25)致谢 (27)附录A (29)附录B (31)1绪论1.1脉搏测量仪介绍脉搏测量仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,因此,在现代医学上具有非常重要的作用。
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摘要随着人们生活的水平不断提高,生活方式、饮食结构不断改变,习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害,有效的旱期诊断治疗方法和设备,快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。
而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源,是反映人体健康状况的重要窗口,而对脉搏的提取速度又快,因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。
本课题采用嵌入式与无线通讯技术,提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分(前端系统)+无线接收与PC机显示部分(后端系统)。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送,能够单独工作;通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示,后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用,使得系统具备了远程监测的能力。
本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案;介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法;阐述了硬件设计与软件设计方案;说明了相应软件的流程和方法,并解说了相应硬件与软件的调试。
最后对所做的工作进行了分析和总结,指出了系统涵待改进和提高的地方,展望了系统今后的发展方向。
关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器AbstractWith people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases became common diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method.The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability.This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction.Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor目录引言 (1)1 课题现状及研究意义 (2)1.1 课题现状 (2)1.2 研究意义 (3)2 方案论证 (4)2.1 方案选择 (4)2.2 系统框图 (5)3 主要芯片介绍 (7)3.1 光电传感器 (7)3.2 Atmega8515 (7)3.3 无线收发模块 (11)3.4 MAX232芯片 (14)4 硬件设计 (16)4.1 采集部分 (16)4.2 滤波部分 (17)4.3 放大部分 (18)4.4 555施密特整形电路 (19)4.5 下位机处理部分 (20)4.5.1单片机复位电路 (20)4.5.2数码管显示部分电路 (21)4.5.3无线发送模块部分 (21)4.5.4单片机的晶振和中央处理部分 (22)4.6 上位机部分 (23)4.6.1无线接收模块部分 (23)4.6.2接收数据处理部分 (23)4.6.3串口部分 (24)5 软件设计 (27)5.1 下位程序设计的流程图 (27)5.2 无线模块部分 (27)5.3 上位机部分流程图 (28)5.4 VB界面 (28)6 系统调试与验证 (30)6.1 硬件调试 (30)6.1.1 采集部分 (30)6.1.2 滤波部分 (30)6.1.3 放大部分 (31)6.1.4 555整形部分的调试 (31)6.1.5 下位机处理部分 (31)6.1.6 上位机处理部分 (32)6.2 软件调试 (32)6.2.1下位机处理部分 (33)6.2.2上位机部分 (34)6.3 整体调试 (36)6.4 抗干扰措施 (37)6.4.1硬件抗干扰措施 (37)6.4.2软件抗干扰措施 (37)7 结果分析与展望 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录一 (42)附录二 (43)引言当今在医学领域中,生物医学参数的测试研究是医学界和工程技术界都很关心的新兴学科。
运用近代传感器测试技术来解决临床诊断及实验室研究多种参数的计量检测,无论对于临床诊断与监护还是对于医学基础研究,都具有极其重要的价值和意义。
用传感器测试技术来对脉搏信息进行定量分析,是目前国内外医学专家普遍关注的课题之一。
人体脉搏系统是心血管系统的重要组成部分,它是人体输送养料、传递能量和传播各种生理病理信息的重要途径,脉搏包含有丰富的人体健康状况信息。
研究脉搏信息无论是在中医还是西医中都具有重要的临床诊断价值和实用意义。
计算机是现代先进的高速运算和控制工具,因此计算机技术在脉搏研究方面有着其内在的必然性。
利用计算机灵敏的反映、快速的计算、数据存储能力、以及高分辨率的显示设备等功能和优势,使得对脉搏的处理更加准确和有效。
因为脉搏检测是带有我国中医特色和独有的生物信号检测技术,因此开发研制这样的监测仪器,可以同时满足医、患两方面的需求。
根据对它的特点的分析,预计它的用途将是非常广泛的,特别是如果加有其他的措施之后,如加上自我分析能力部分,它就有着非常明显的社会效益与经济效益,主要体现在以下几个方面:临床诊断、早期诊断、同步监测、指导用药、中医脉象原理的研究。
本课题结合理论研究和具体实践的基础上,对于嵌入式脉搏检测系统的硬、软件和算法作了一些有意义的研究和探讨,提出了一种新的脉搏检测和分析的系统方案。
即采用前端嵌入式+后端系统的结构,前端嵌入式系统负责脉搏信号的采集与初步处理,后端系统进行显示。
前端和后端系统通过无线收发模块CC1100进行通讯。
整个监控系统采用无线收发模块与最小系统,这样传递速度快,系统结构也简单。
被监控点实时采集的数据通过无线网络通信及时地传输给上位机的PC机,实时动态地反映被监测点的情况。
1 课题现状及研究意义1.1课题现状现代社会,人们生活水平不断提高,生活方式、饮食结构不断改变,习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
据统计,目前我国城市人口中每5个成年人中就有1个不同程度的患有心血管方面的疾病。
源于心脏与循环系统的不健康而导致的心肌梗塞、脑卒中、碎死等恶性后果时有发生,而且发病率逐年提高,发病年龄也呈下降趋势。