基于单片机的脉搏测量器设计
基于单片机技术的脉搏测量仪设计
基于单片机技术的脉搏测量仪设计脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电1．3 信号采集及处理系统由于光电脉搏波属于缓慢变化的微弱生理信号，信噪比低，极易受到环境噪声和肢体运动的干扰。
传统的光电脉搏波信号检测电路都采用高增益放大器，以获得较高的检测灵敏度，这种设计思路导致了检测信号动态范围缩小，在受到运动干扰时，将导致由于干扰信号而带来的光电脉搏波信号检测的饱和失真。
本系统采用过采样技术，通过对信号的高速采样来提高采样精度，相当于用高分辨率的ADC 对信号进行模数转换，达到了提高信噪比并改善动态范围的效果。
因此本系统对经过光电转换后的信号进行模数转换而不需要任何信号调理(放大和滤波)电路。
1．4 过采样技术的应用所谓过采样技术是指以远远高于奈奎斯特(Nyquist)采样频率的频率对模拟信号进行采样的方法。
由信号采样量化理论可知，若输入信号的最小幅度大于量化器的量化电平，并且输入信号的幅度随机分布，则量化噪声的总功率是一个常数，在0～fs 的频带范围内均匀分布。
因此量化噪声电平与采样频率成反比，如果提高采样频率，则可以降低量化噪声电平，而由于基带是固定不变的，因而减少了基带范围内的噪声功率，提高了信噪比，从而提高分辨率，并且采样频率每提高4 倍，则信噪比提高4 倍，相当于A／D 的分辨率提高1 位。
2 软件设计2．1 程序设计本文选用ADI 公司的单片机ADC841，其内部集成了速度可达400k 的12 位逐次逼近型ADC，分辨率为0．6mv／LSB。
从软件需求和单片机速度出发，将ADC 采样率fs 定为102．4kHz，为便于计算，将过采样倍数k 定为64，则下抽取后采样率为伪：fs／k=1600Hz，是频率为400Hz 载波的四倍，满足奈奎斯特采样定理。
由于过采样倍数k 为64，按每提高4 倍采样率就能提高一位分辨率来计算，获得的ADC 有效分辨率能提高3。
基于单片机设计的脉搏测量仪)
毕业设计任务书扬州工业职业技术学院电子信息工程系09 届毕业设计（论文）开题报告书第三部分毕业设计报告目录第一章引言 (7)第二章硬件电路设计 (8)2.1 AT89C2051主要性能 (8)2.2AT89C2051的结构框图 (10)2.3AT89C2051的引脚说明 (11)2.4 复位电路 (12)2.5 振荡电路 (13)第三章基本结构模块 (13)3.1 脉搏波检测电路 (14)3.2 脉搏信号拾取电路 (14)3.3 信号放大 (16)3.4 波形整形部分 (18)第四章整体电路分析 (19)4.1 光发射电路 (19)4.2 光电转换电路 (19)4.3 信号采集及处理系统 (20)4.4 过采样技术的应用 (20)4.5 整体硬件电路设计 (21)第五章软件设计 (23)5.1 程序设计 (23)5.2 程序源代码 (24)结束语 (29)致谢 (29)参考文献 (30)基于单片机设计的脉搏测量仪周静0601电气技术[摘要] 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。
本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。
[关键词]：AT89C2051 单片机脉搏测量仪Single-chip design based on the pulse measuring instrumentZhou Jing0601 Electrical TechnologyAbstract: Nurse hospital wants to give in hospital every day the patient takes the pulse to record the patient each minute pulse number, the method is with the hand according to on the patient wrist's department artery, carries on the counting according to pulse's beat. For the saving of time, will not make 1 minute survey generally, usually will be surveys in 10 seconds time palpitation's number, will be multiplied by again the result 6 namely obtains each minute palpitation number, even if will do this is quite time-consuming, moreover the precision will not be high. This article introduced that one kind the pulse measuring instrument which manufactures with the monolithic integrated circuit, so long as the human places the finger in the sensor 2 seconds to be possible the precision measuring each minute pulse number, the measurement result showed with three digit. Key words: AT89C2051 monolithic integrated circuit pulse measuring instrument第一章引言脉搏测量属于检测有无脉博的测量，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。
基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计
基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计鉴于单片机的远程监控脉搏丈量仪设计脉搏信号包括人体大批健康状况信息, 而脉搏能反应人体综合信息, 还可以正确、高效反应心血管系统大批生理血流特点。
现阶段 , 市场上电子脉搏丈量仪功能简单 , 只供给丈量功能 ; 与此同时 , 大多数经过压电式传感器获得脉搏信号 , 这种仪器精度差 , 经常会有显然丈量偏差。
处在这种背景下 , 人们从丈量精度、功能出发给脉搏丈量仪器建立了更严格标准。
本次系统设计包括 STC89C52、LCD1602显示屏、光电传感器、 GSM与 WiFi 模块、按键等部分 , 第一由红外光电传感器发出脉冲信号 , 而后放大整形 , 最后传输给单片机实现控制 , 能测得 1min 内脉搏跳动次数 , 不只省时省力 , 并且结果更为正确。
系统支持用户随时检测脉搏次数 , 也能联合实质状况设置上 / 下限次数 , 假如检测范围高出预设范围 , 驱动蜂鸣器给出警告 , 获得脉搏信号后直接输入LCD1602,方便人们查察认识。
超出预设值时 , 调用 GSM模块给出短信提示。
经过计算机可轻松设置丈量仪 , 实现信息储存 , 操作难度特别低。
由实质出发来考虑 , 需要进行以下几项工作 : 第一 , 明确系统所需功能 , 为各项功能做好需求剖析工作。
第二 , 人体生物信号大多数是强噪声环境下低频弱信号, 脉搏波信号则为低频轻微非电生理信号 , 为切合收集条件 , 应该进行放大与后级滤波办理。
第三, 整合全部硬件设施以及滤波、放大整形电路, 令人体脉搏信号转变为电信号。
利用C语言来编程 , 成立屏显、报警等功能。
经频频对照测试, 计算偏差 0.59, 大概符合精度标准。
在保证基础脉冲丈量功能的同时, 成立短信报警监控与远程控制功能, 使得脉搏丈量仪更为完美、强盛。
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基于单片机的人体脉搏检测系统设计
基于单⽚机的⼈体脉搏检测系统设计基于单⽚机的⼈体脉搏检测系统设计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，能反映出⼈体⼼⾎管系统中许多⽣理疾病的⾎流特征。
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，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。
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。
系统运⾏中能显⽰脉搏次数和时间，系统停⽌运⾏时，能够显⽰总的脉搏次数和时间。
本⽂⾸先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题，最后提出⼀些完善本设计的改进意见。
关键字：脉搏测量；压电陶瓷⽚；液晶显⽰屏；单⽚机THE DESIGN OF HUMAN PLUSE DETECTION SYSTEMBASED ON MCUABSTRACTThe shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals mostly reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies. This topic is a design of body pulse measuring instrument. Because of the specificity of the pulse signal, the design must pay attention to achieve an accurate measurement.The point of this design is the simple and precise of the measurement.We need to measure the pulse of the human body in one minute,and to ensure that the error in less than 2 times..The whole system is center on single-chip microcomputer 89s51,using the signle-chip to achieve the system core function of counting pulse.In the front-end of the signal, we use piezoelectric ceramics to collect the signal of the human body pulse.And then,after after amplification of the AD620, shaping of the 555, filtering of the low-pass filter and other operations,the signal will be converted to the pulse signal with the same frequency,and this signal will be input to the single-ship.The single-ship will count to this.The method of counting is using the timer of the single-ship,and then use the cycle,get the frequency,by the frequency,we can get the number of the one-minute pulse. The final result of the count will display in the 1602 LCD screen.Although the performance of the piezoelectric ceramics is not very good,in the signal collection.it can’t do it very precise.But its price is very low,and after the signal conditioning circuit of the system,the signal can be quite satisfactory to achieve our objectives. At the beginning of the paper, the integral notion of the device design is brought out. Afterwards, the detail information of each part is narrated. At last part, some suggestions for improving the device are provided.Key words:Pulse measurement; piezoelectric ceramics; LCD; single-ship⽬录1 绪论 (1)1.1课题背景及⽬的 (1)1.2国内外研究状况及发展趋势 (2)1.3课题研究难点 (3)1.3.1 抗⼲扰 (3)1.3.2 低噪声、低漂移 (3)1.4课题主要研究内容 (4)2 系统总体设计 (5)2.1系统硬件电路设计⽅案 (6)2.1.1传感器的选择 (6)2.1.2 单⽚机的选择 (8)2.1.3 信号调理电路的选择 (9)2.2系统软件设计⽅案 (10)2.2.1 脉搏波动频率测量⽅案的选择 (10)2.2.2 单⽚机⼯作⽅式的选择 (10)2.2.3 显⽰电路⽅案的选择 (11)3 系统硬件设计 (11)3.1⼀级放⼤电路的设计 (12)3.2⼆阶滤波器电路的设计 (14)3.3第⼆级放⼤电路的设计 (17)3.4整形电路 (18)3.5定时计数电路的设计 (21)3.6显⽰电路的设计 (22)4 系统软件设计 (25)4.1主程序流程的设计 (25)4.2定时器/计数器中断程序流程的设计 (26)4.3显⽰程序流程的设计 (27)5 总结与展望 (28)参考⽂献 (29)致谢 (31)附录 (32)附录A原理图 (32)附录B主程序 (33)附录C显⽰程序 (37)附件附件A开题报告附件B译⽂及原⽂影印件1 绪论1.1课题背景及⽬的脉搏是临床检查和⽣理研究中常见的⽣理现象[1]，包含了反映⼼脏和⾎管状态的重要⽣理信息。
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现随着健康意识的普及和人们对身体健康的关注度的提高，人体脉搏测量仪成为了一款非常受欢迎的健康监测设备。
本文将基于单片机设计与实现一款人体脉搏测量仪。
首先，我们需要了解什么是脉搏。
脉搏是人体心脏搏动时，由于动脉中的血液被心脏排出而引起的动脉的周期性扩张和收缩的现象。
测量脉搏可以了解人体的心脏系统是否正常工作，并作为一种辅助诊断工具。
我们的设计将使用单片机作为测量仪的主要控制器。
单片机的选择可以根据实际需求来确定，一般使用中小型的单片机即可满足要求。
其次，我们需要选择合适的传感器来测量脉搏。
脉搏传感器一般通过与人体的皮肤接触来测量脉搏。
一种常用的传感器是光电传感器，可以通过测量人体皮肤上血液流动时的光变化来获得脉搏数据。
此外，还可以使用压力传感器或者加速度传感器等其他传感器来测量脉搏。
接下来，我们需要设计电路来连接传感器和单片机。
首先，将传感器与适当的电路连接，以便能够将传感器的输出信号转换为电压或者数字信号。
然后，将电路与单片机连接，以便能够将传感器输出的数据输入到单片机中进行处理。
在单片机端的软件设计中，我们首先需要初始化单片机的相关设置，例如时钟频率、IO口模式等。
然后，在主循环中，我们可以获取传感器输出的数据，并将其转换为合适的脉搏数值。
最后，可以通过显示设备（如LCD）显示脉搏数值，并可以将数据存储到存储器中，以便日后分析和查看。
此外，为了增加可操作性和用户体验，我们还可以在设计中添加一些功能和特性。
例如，可以添加一个按钮来启动脉搏测量，或者使用无线通信模块将脉搏数据发送到手机或电脑上进行分析。
总结起来，基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现具有以下步骤：选择合适的单片机；选择合适的传感器；设计连接传感器和单片机的电路；进行单片机端的软件设计；添加额外的功能和特性。
需要强调的是，这只是一个基本的设计框架，实际的设计与实现过程中还需要根据具体要求进行调整和完善。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以根据脉搏信号来分析人体的心率和心律。
基于单片机的脉搏测量仪具有体积小、功耗低、成本低等优点，适用于个人使用和医疗机构。
设计一个基于单片机的脉搏测量仪的系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分包括传感器、滤波电路、放大电路和显示电路等。
首先，选取合适的传感器感知人体脉搏信号。
一种常用的传感器是心率传感器，它能够非侵入式地探测人体脉搏信号。
心率传感器一般采用光电技术，通过血液中的脉搏信号的变化来测量心率。
将心率传感器与单片机进行接口连接。
其次，对传感器输出的脉搏信号进行滤波处理。
脉搏信号包含许多杂散噪声，需要通过滤波电路进行滤波处理，以减小噪声对信号的干扰。
常用的滤波器有低通滤波器，可以滤除高频噪声信号。
再次，通过放大电路对滤波后的脉搏信号进行放大，以增加信号的幅度，方便后续的分析处理。
放大电路采用运放电路，通过调整放大倍数和增益可以使信号更好地显示。
最后，通过显示电路将放大后的脉搏信号进行显示。
显示电路可以选择液晶显示屏、LED指示灯或者数码管等。
设计时要考虑显示界面的清晰度和易读性。
软件设计部分包括数据采集、信号处理和心率计算等。
数据采集模块负责从传感器获取脉搏信号，以一定的采样频率采集信号，并存储到单片机的存储器中。
信号处理模块对从传感器得到的脉搏信号进行处理，如滤波、放大等。
滤波可以采用数字滤波算法，如均值滤波、中值滤波等。
放大可以通过调整放大倍数和增益来实现。
处理后的信号可以传递给心率计算模块。
心率计算模块负责根据处理后的脉搏信号计算心率。
心率计算可以采用峰值检测算法，通过寻找脉搏信号的峰值来计算心率。
可以设置一个合适的阈值，当脉搏信号超过阈值时，认为达到峰值。
设计完成后，通过实验验证系统的准确性和可靠性。
可以与专业医学仪器进行对比，比较测量结果的一致性。
可以使用心电图或其他血压计进行参考。
综上所述，基于单片机的脉搏测量仪设计可以实现对人体心率的测量和分析，具有体积小、功耗低、成本低等优点。
基于单片机的脉搏测量仪设计
目录摘要 (III)Abstract....................................................................................................................... I V 第一章引言............................................................................................................ - 1 -1.1 脉搏测量仪的研究背景和意义................................................................. - 1 - 第二章课题方案及主要器件的选择.................................................................... - 2 -2.1方案介绍及器件选择................................................................................... - 2 -2.2传感器的选择与论证.................................................................................. - 2 -2.3信号处理方案选择...................................................................................... - 3 -2.4单片机系统选择.......................................................................................... - 4 -2.5显示模块选择.............................................................................................. - 4 - 第三章课题元件的介绍........................................................................................ - 5 -3.1单片机AT89S52........................................................................................... - 5 -3.2红外传感器................................................................................................... - 6 -3.3双运算放大器LM358N ................................................................................ - 7 -3.4LCD1602显示模块........................................................................................ - 8 - 第四章系统的选择................................................................................................ - 9 -4.1系统设计框图.............................................................................................. - 9 -4.2 信号采集电路............................................................................................. - 9 -4.3信号放大电路............................................................................................ - 10 -4. 4信号比较电路............................................................................................ - 10 -4.5 LCD1602显示电路.................................................................................. - 11 -4. 6 键盘电路................................................................................................. - 11 - 第五章计算方法及软件........................................................................................ - 11 -5.1测量计算..................................................................................................... - 12 -5.2主程序流程图............................................................................................. - 12 -5.3中断程序流程图......................................................................................... - 14 -5.4 测试数据与结果分析................................................................................ - 14 - 致谢：...................................................................................................................... - 18 -附录一：系统仿真图.............................................................................................. - 19 - 附录二：系统原理图.............................................................................................. - 19 - 附录三：系统PCB................................................................................................... - 20 -摘要21世纪的今天，各种物质极大丰富，人们的生活得到了质的变化。
基于单片机的脉搏测量仪设计
摘要本文介绍的是一种基于单片机的脉搏测量仪设计，作为该系统中重要的电路模块，如心率采集电路、显示电路和STC89C52单片机之间通过串口实现连接。
本次设计运用单片机STC89C52作为中心控制处理单元，通过ST188作为红外光电传感器来采集脉搏信号，经过LM358进行运放；再通过前后级滤波、放大、整形，从而得到稳定信号；实现了快速检测心率的功能。
还可以通过按键来设置脉搏值的上下限范围；蜂鸣器驱动模块可以在超出所设置的范围时进行报警提示，测量结果在液晶上显示。
实验表明，该设计的测试结果与实际的要求基本一致，STC89C52单片机超强的抗干扰能力和LCD1602显示屏控制比较方便的优点使这些功能能够顺利地完成。
该系统的制作成本在百元以内，具有价格低廉、便于操纵、功耗小、可靠性高等优点，十分适用于家庭和个人使用。
关键词：心率；红外光电传感器；STC89C52；LM358；软件AbstractPresented in this paper is a design of pulse measuring instrument based on MCU, as the circuit module plays an important role in the system, such as heart rate acquisition circuit, display circuit and STC89C52 microcontroller through the serial port to realize the connection. This design with STC89C52 microcontroller as the central control unit, through ST188 as infrared photoelectric sensor to collect the pulse signal, after the lm358 for op amp; again through before and after filtering, magnifying, shaping, and get stable signal; functions to achieve the rapid detection of heart. You can also through the button to set the pulse value scope; buzzer driver module In the range beyond the scope of the alarm prompt, the measurement results in the liquid crystal display.Experimental results show that the test results of the design and practical requirements are basically the same, STC89C52 MCU strong anti-interference ability and LCD1602 display control the advantages of more convenient so that these features can be successfully completed. The production cost less than 100 yuan, with low price, easy manipulation, low power consumption, high reliability, very applicable to families and individuals.Key words: heart rate; infrared photoelectric sensor; STC89C52; LM358; software目录第1章引言 01.1 选题背景及意义 01.2 国内外发展现状 01.3 课题研究内容 (1)第2章整体方案设计 (2)2.1 核心器件的选型 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2传感器的选型 (3)2.1.3 显示模块的选型 (4)2.2 系统方案设计 (4)第3章硬件系统设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.1.1 电源电路 (7)3.1.2 复位电路 (8)3.1.3 时钟电路 (9)3.2 信号变送系统 (9)3.2.1 信号采集电路 (9)3.2.2 滤波电路 (11)3.2.3 信号放大电路 (12)3.3 显示电路 (13)3.4 按键电路 (16)3.5 报警电路 (17)3.6 系统硬件电路 (18)第4章软件系统设计 (19)4.1 软件编译环境 (19)4.2 STC-ISP程序下载 (20)4.3 程序流程图 (20)4.2.1 主程序流程图 (20)4.2.2 定时器中断流程图 (22)4.2.3 显示模块流程图 (23)4.2.4 心率测量流程图 (24)第5章系统调试 (26)5.1 硬件调试 (26)5.2 软件调试 (26)5.3 设计结果 (27)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录一：系统原理图 (37)附录二：源程序 (38)第1章引言1.1 选题背景及意义心率(Heart Rate)用专业术语来说就是用来描述人体心率跳动的周期。
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东北石油大学课程设计2013年7 月7 日东北石油大学课程设计任务书课程：单片机的控制系统课程设计题目：基于单片机的脉搏测量器设计专业：自动化姓名：学号：1006011401主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：基于单片机的脉搏测量器设计，主要内容如下：1、要求通过手指测量脉搏跳动；2、准确测量出1分钟内脉搏跳动的次数；3、通过数码管显示出1分钟内脉搏跳动的次数；4、通过发光二极管显示脉搏的跳动。
基本要求：1、熟悉51系列单片机系统的基本构成和工作原理。
2、设计并实现具有复位功能的单片机最小系统。
3、掌握51系列单片机I/O、定时器等操作方法。
4、掌握单片机的一般编程技巧。
参考资料：1、张毅刚．单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社,2010.2、蔡美琴．MCS-51系列单片机系统及其应用[M].北京：高等教育出版社,2004.3、朱国富，廖明涛，王博亮.袖珍式脉搏波测量仪[J].电子技术应用.1998年.第1期.4、刘云丽，徐可欣等.微功耗光电式脉搏测量仪[J].电子测量技术.2005年.第2期.5、程咏梅，夏雅琴，尚岚.人体脉搏波信号检测系统[J].北京生物医学工程.2006年.第25卷完成期限2013-7-7指导教师专业负责人2013年6月28日目录第1章绪论 0第2章系统结构及主要元器件 02.1 系统结构 02.2 元器件清单 02.3 单片机AT89S52功能介绍 02.4 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (3)第3章硬件设计 (4)3.1 单片机复位电路设计 (5)3.2 单片机晶振电路设计 (5)3.3 红外发射和接收电路的设计 (6)3.4 7SEG-MPX4-CC与单片机接口电路 (7)3.5 电路原理图 (8)第4章软件设计 (9)4.1 程序流程图 (10)4.2 程序清单 (10)第5章系统仿真及调试 (12)5.1系统Proteus仿真图 (12)结论 (14)参考文献 (15)第1章绪论脉搏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。
在中医四诊（望、闻、问、切）中，脉诊占有非常重要的位置。
脉诊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。
然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。
首先，切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征，受到感觉、经验和表述的限制，并且难免存在许多主观臆断因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。
脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。
为了将传统的中医药学发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学、客观的诊断。
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。
本设计是一种用AT89S52单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。
第2章系统结构及主要元器件2.1 系统结构基于AT89S52单片机的脉搏测量器由电源模块、复位电路、晶振电路、AT89S52单片机、脉搏感应电路、脉搏处理电路、脉搏次数显示电路以及脉搏显示发光二极管等组成。
系统设计框图如下所示。
图2-1 基于AT89S52单片机脉搏测量器系统框图2.2 元器件清单基于AT89S52单片机的脉搏测量器的清单如下表所示：2.3 单片机AT89S52功能介绍单片机AT89S52为ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
2.3.1 AT89S52主要功能列举如下1、内部程序存储器（ROM）为8KB2、内部数据存储器（RAM）为256字节3、全双工UART串行通道4、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash5、32个可编程I/O口线6、8个中断向量源7、三个16位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）2.3.2 AT89S52各引脚功能介绍图2-2 AT89S52引脚图VCC：AT89S52电源正端输入，接+5V。
VSS：电源地端。
XTAL1：单片机芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：单片机芯片系统时钟的反相放大器输出端。
RESET：单片机AT89S52的重置引脚，复位输入，高电平有效。
EA/VPP：当EA保持低电平时，使用外部程序存储器。
当EA保持高电平时，则使用内部程序存储器。
ALE/PROG：当访问外部存储器时用来锁存地址的地位字节。
PSEN：是外部程序存储器的选通信号。
PORT0（P0.0～P0.7）：端口0是一个8位宽的开路汲极（Open Drain）双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。
PORT1（P1.0～P1.7）：端口1是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载，同样地若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。
PORT2（P2.0～P2.7）：端口2也是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。
PORT3（P3.0～P3.7）：端口3管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
其各个管脚功能分配如下：P3.0：RXD（串行通信输入口）；P3.1：TXD（串行通信输出口）；P3.2：INT0（外部中断0输入）；P3.3：INT1（外部中断1输入）；P3.4：T0（计时器0外部输入）；P3.5：T1（计时器1外部输入）；P3.6：WR(外部数据存储器的输入信号）；P3.7：RD（外部数据存储器的读取信号）；RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
2.3.3 AT89S52结构框图图2-3 AT89S52结构框图2.4 半导体发光二极管工作原理、特性及应用发光二极管通常称为LED，是一种容易装配到电子电路中的微型灯泡，但它们并不是普通的白炽灯，它们没有灯丝，也不会发烫。
它们之所以能够发光，是由于半导体材料内部电子运动造成。
发光二极管的核心是PN结，因此它同样具有一般PN结的特性，包括正向导通、反向截止、击穿和发光特性。
目前，发光二极管用途广泛，能完成数十种不同的工作，而且，在各种设备中都能找到他们的身影。
本设计中主要用到了它的发光特性，其原理是：在正向电压下电子由N区流入P区，空穴由P区流入N区。
导致进入对方去的少数载流子与多数载流子复合而发光。
原理如图：图2-4 半导体发光二极管工作原理图第3章硬件设计3.1 单片机复位电路设计在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。
所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
时钟电路工作后，在REST管脚上加两个机器周期的高电平，芯片内部开始进行初始复位。
下图为复位电路图：图3-1 复位电路3.2 单片机晶振电路设计单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
在数字电路中，晶振的作用是为一个时序控制提供一个标准时刻。
数字电路是根据具体电路来设计的，其能在某个时刻完成某项特定的任务，假如没有一个标准时刻来控制时序的话，那么整个数字电路就不知道在什么时刻该做什么，也就处于瘫痪状态。
在本单片机系统中，晶振的作用便是为系统提供基本的时钟信号，来保证系统各个部分保持同步。
下图为晶振电路图：图3-2 晶振电路图3.3 红外发射和接收电路的设计3.3.1 红外通信原理红外通信技术是一种无线连接技术，目前在世界范围内被硬件和软件平台所支持。
红外通信技术是通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换来实现数据收发的，其目的主要是为了取代点对点的线缆连接。
简而言之，红外通信的实质也就是对二进制的数字信号进行调制与解调，从而达到对数字信号的传输。
其基本原理图如下所示：输出调制 发送解码 接收解调图3-3 红外发射接收原理图3.3.2 红外发射接收电路图红外发射电路主要是接收单片机输出的调制信号，并将其发送到红外接收电路。
红外发射电路主要由发光二极管组成，常用的发光二极管发射的波长在940nm 左右，其发出的是红外线，而不是可见光。
红外接收电路单片机 红外发射电路单片机图3-4 红外发射电路红外接收电路主要是接收红外发射电路发射的调制信号，并将调制信号发送到单片机进行解调。
接收电路主要由光敏二极管组成，工作时需要给光敏二极管加反向偏转电压，保证其获得较高的灵敏度正常工作。
图3-5 红外接收电路3.4 7SEG-MPX4-CC与单片机接口电路7SEG-MPX4-CC四个共阴二极管显示器1234是阴公共端，其管脚图如下所示：图3-6 7SEG-MPX4-CC管脚图这种类型的显示器，在它的内部中，除各个公共端外，是把各个显示器的同名端并联起来的。
比如说，四位一体的LED显示器，是每个脚的同名端并接，所以仍是有8个引脚，再加上4个公共端，就是有12个引脚，同理，八位一体显示器就是8个同名引脚加8个公共端，就是16个引脚。
若想数码管正常显示，需要通过驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而正常显示出需要的数据。
数码管有两种不同的驱动方式，分别为静态驱动和动态驱动。
静态驱动也称直流驱动，其优点是编程简单，显示亮度高。
动态驱动是指通过分时轮流控制各个数码管轮流显示。
其与单片机的接口电路图如下：图3-7 7SEG-MPX4-CC与单片机接口电路图3.5 电路原理图工作原理：电源电路为单片机以及其他模块提供标准5V电源；复位电路模块为单片机系统提供复位功能；晶振模块为单片机提供时钟标准，使系统各部分能协调工作；单片机作为主制约器，根据输入信号对系统进行相应的制约；红外发射和接收模块用来检测脉搏信号；信号变换模块用来把红外接收头接收的脉搏信号进行放大和滤波，以便单片机进行处理；显示模块用来显示具体的脉搏测量结果，它会记录脉搏一分钟跳动的次数；发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。