光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器的原理
+ 脉搏信号主要由动脉血的充盈引起， 而血液中还原血红蛋白（hb）和氧 化血红蛋白（hbo2）含量变化将造 成透光率的变化，当氧化血红蛋白 和还原血红蛋白对光的吸收量相等 时，透射光的强度将主要由动脉血 管的收缩和舒张引起的，此时能够 比较准确地反映出脉搏信号。图5 为血红蛋白的光吸收曲线，从图中 可以看出，血液中hbo2和hb对于不 同波长光的吸收系数的差异明显， 而且2条曲线好几个不同的交点， 考虑到在805nm波长处，血红蛋白 的光吸收率比较低，那么透射过手 指的光强较大，有利于光敏器件的 接收，因此发射光源的波长选择为 805nm。
工作电流
5
mA
工作环境温度
-40
85
oC
储存环境温度
-40
125
oC
频率范围
0.5
16
Hz
输出脉冲幅度
Vcc-13; Wii Vitality Sensor的外形 类似于医院为危重病人 准备的指夹式心率血氧 监控仪，功能也相当类 似。任天堂表示，当玩 家将其与Wii Remote链 接后，它能够感应玩家 的“脉搏及一系列身体内 部生理指标信号”，将这 些信息提供给主机进行 处理后提供相应反馈。
1光信号变化与心率的对应关系的探究2光电检测电路的设计3去噪电路的设计4光电脉搏传感器的外形及机械结构设计5单片机控制的设计6测量结果显示模块的设计先利用图书馆和网络资源查询有关光电脉搏传感器的资料选择合适的光电元件和光电检测电路进行电路设计外形及机械结构设计和单片机软件设计画出protel电路图和cad图完成报告书
研究内容
1、光信号变化与心率的对应关系的探究 2、光电检测电路的设计 3、去噪电路的设计 4、光电脉搏传感器的外形及机械结构设计 5、单片机控制的设计 6、测量结果显示模块的设计
心率脉搏计开题报告
脉搏心率测量仪系统，具有一定的实际运用意义,该生对于该题目的分析清晰、透彻,时间安排合理，同意开题！
指导教师签名：
2014 年 9 月 11 日
6、教学单位意见
教学单位负责人签名(公章）：
20 年 月 日
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心率数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏心率的跳动进行计数。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。为了提高脉搏心率测量的精确与速度,多种脉搏心率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.
本设计采用单片机STC89C52为控制核心，实现脉搏心率测量仪的基本测量功能。脉搏心率测量仪硬件框图如下图2。1 所示
图 2.1 脉搏心率测量仪的工作原理
当手指放在红外线发射二极管和接收二极管中间，随着心脏的跳动，血管中血液的流量将发生变换。由于手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生变化，因此和心跳的节拍相对应，红外接收二极管的电流也跟着改变，这就导致红外接收二极管输出脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后输出，输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。单片机电路对输入的脉冲信号进行计算处理后把结果送到LCD1602显示。
xxxxxxxx学院毕业设计开题报告
学生姓名
学生学号
毕业设计题目
脉搏心率测量仪系统
1、选题背景（含国内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.脉诊作为“绿色无创”诊断的手段和方法,得到了中外人士的关注.但由于中医是靠手指获取脉搏心率信息，虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受,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[1］.
脉搏检测装置设计开题报告
脉搏检测装置设计开题报告脉搏检测装置设计开题报告摘要：本文旨在介绍一种新型的脉搏检测装置的设计方案。
该装置旨在提供一种便捷、准确、非侵入性的方法来监测人体的脉搏。
通过使用传感器和数据处理技术，该装置可以实时监测脉搏的频率、强度和节律，并将数据传输到移动设备上进行分析和记录。
本文将详细介绍该装置的设计原理、技术实现和应用前景。
1. 引言脉搏是人体生命活动的重要指标之一，通过检测脉搏可以了解人体的健康状况。
传统的脉搏检测方法通常需要使用有创性的方法，如握住动脉或使用心电图仪器。
这些方法不仅不够便捷，而且对人体有一定的侵入性。
因此，设计一种便捷、准确、非侵入性的脉搏检测装置具有重要的意义。
2. 设计原理该脉搏检测装置的设计基于光电传感技术。
装置包括一个光电传感器和一个数据处理单元。
光电传感器通过发射和接收光信号来检测脉搏。
当人体的动脉血液通过传感器时，光信号会受到微小的干扰，通过分析这些干扰信号，可以得到脉搏的频率和强度。
数据处理单元负责接收和处理传感器的信号，并将结果传输到移动设备上进行显示和分析。
3. 技术实现为了实现脉搏检测装置的设计方案，需要使用一系列的技术。
首先，需要选择合适的光电传感器，以确保能够准确地检测脉搏信号。
其次，需要设计一个合适的信号处理算法，以提取脉搏信号并计算脉搏的频率和强度。
最后，需要开发一个移动应用程序，以接收和显示脉搏数据，并提供分析和记录功能。
4. 应用前景该脉搏检测装置具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于个人健康监测。
通过监测脉搏，人们可以了解自己的身体状况，并及时采取措施来保持健康。
其次，它可以用于医疗领域。
医生可以使用该装置来监测患者的脉搏，并根据脉搏数据来诊断和治疗疾病。
此外，该装置还可以用于运动监测和心理疾病治疗等领域。
5. 结论本文介绍了一种新型的脉搏检测装置的设计方案。
该装置通过使用光电传感技术，实现了便捷、准确、非侵入性的脉搏检测方法。
通过进一步的研究和开发，该装置有望在个人健康监测、医疗领域和其他相关领域得到广泛应用。
脉搏检测开题报告
脉搏检测开题报告脉搏检测开题报告一、引言脉搏是人体生命活动中的重要指标之一，也是医学诊断和监护的基础。
通过脉搏的检测，我们可以获取到人体的心率、节律和血管弹性等信息，从而对人体的健康状况进行评估。
本篇文章将探讨脉搏检测的意义、方法以及相关技术的发展。
二、脉搏检测的意义脉搏是人体血液在动脉中流动时产生的一种有规律的脉动。
通过脉搏的检测，我们可以了解到人体的心率和心律是否正常。
心率是指每分钟心脏跳动的次数，而心律则是指心脏跳动的规律性。
正常的心率和心律是维持人体正常生理功能的基础，因此通过脉搏检测可以及早发现心脏疾病和其他潜在健康问题。
此外，脉搏的检测还可以反映人体的血管弹性。
血管弹性是衡量血管健康程度的重要指标，它直接关系到血液的流动和供氧能力。
通过脉搏的检测，我们可以初步了解到血管的弹性情况，从而判断血管是否存在硬化、堵塞等问题，为预防心脑血管疾病提供依据。
三、脉搏检测的方法脉搏检测的方法有很多种，常见的包括手动测量和电子设备测量。
1. 手动测量手动测量是最简单和常见的脉搏检测方法。
它通过触摸人体的动脉部位，如颈动脉、桡动脉和股动脉等，感知到脉搏的跳动，并计算出心率和心律。
手动测量的优点是操作简单、成本低廉，适用于一般的日常检测。
然而，手动测量存在主观性强、准确性较差等问题，容易受到操作者的经验和感知能力的影响。
2. 电子设备测量随着科技的进步，电子设备的出现使得脉搏检测更加便捷和准确。
目前市场上有各种各样的脉搏检测仪器，如脉搏计、心率手环和智能手表等。
这些设备通过传感器和算法，可以实时监测和记录脉搏的变化，并提供更精确的心率和心律数据。
电子设备测量的优点是准确性高、便携性好，适用于需要长时间监测和数据分析的场景。
四、脉搏检测技术的发展脉搏检测技术在医学领域得到了广泛的应用和发展。
随着科技的进步和医疗设备的更新换代，脉搏检测技术也在不断演进和改进。
1. 无创脉搏检测技术传统的脉搏检测方法需要通过触摸人体的动脉来感知脉搏的跳动，而无创脉搏检测技术则可以在不接触人体的情况下实现脉搏的监测。
光电脉搏测试报告
光电脉搏检测电路测试报告电路总体设计思路：电路总体要求：1．稳定提取人体手指信号2．对频率在0.5-20Hz内信号进行有效放大3．将50Hz干扰尽量滤除4．将脉搏波信号放大至伏量级进行观察单元电路测试与分析：1．光电传感电路电路主要功能：提取人体指端脉搏信号，将其转化为电信号输出。
测试方法：测试者平稳的将手指轻压光敏三极管上方，尽量覆盖它的透明部分，用发光二极管或其他光源照射手指。
测试结果：输出端得到约为4V直流信号，在其基础上有交流信号的变化，幅值约为1mV。
测试分析：光发射部分：测试时采用了实验室的台灯照射手指，因其功率较大，实验效果较好。
光接受部分：光敏三极管阻值随光照发生变化，从有到无变化范围为20-400k欧姆，通电后光敏三极管两端分压范围约为1-4V。
手指轻压在金属封装的光敏三极管上，基本遮住了光接受部分，减少了环境光的干扰，通电时从输出端测得信号为3.96V直流信号基础上含有交流信号，交流信号幅值为0.940mV频率为50Hz，即为光电传感器转化得到的人体脉搏信号，由于信号微弱，被工频干扰所覆盖。
2．前级处理、放大电路电路主要功能：去除直流低频信号，抑制高频信号，对50Hz工频干扰进行初步衰减，同时对有用的脉搏信号进行了初步的放大。
测试方法：用实验室信号发生器输入同一幅值的正弦信号，通过调节输入不同的频率用示波器进行输出信号幅值的观察。
测试结果：输入信号幅值为80mV理论放大10倍，截止频率为23Hz。
实验数据如下：f(Hz) 5.786 7.035 9.17 14.11 16.05 18.02 20.9 23.41 30.81 40.29 50.02 100 V(V) 0.45 0.506 0.562 0.6 0.597 0.584 0.564 0.543 0.479 0.405 0.348 0.19 可见，实际放大7.5倍左右，截止频率在30多Hz，在50Hz有4.35倍的放大。
脉搏心率测量仪开题报告
供后部分模块处理。
信号处理模块：信号处理模块包括信号放大电路，低通滤波器以及电压比较器。
其功能为将前面有脉搏信号转换为TTL信号。
这是本系统中最关键的一部分，也是设计的重点。
控制模块：控制模块以C8051F330为核心，主要负责计数心跳并计算一分钟的心跳次数，按键控制，显示控制。
四、论文拟解决的关键问题及难点
传感器：脉搏传感器采集脉搏信息输出电压信号。
放大与整形电路：将输出电压信号经信号放大电路对其进行放大。
然后，将放大后的脉搏信号通过电压基准变化电路和过零比较器转换为单片机易于处理的脉冲信号。
心率测定与显示：通过单片机编程对脉冲信号进行处理，实现对脉搏波动频率的测量和计算，最终在LED中直观地显示出来。
五、研究方法
综合各方面因素，决定采取光电传感器来抓取心率信号。
血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比血液中大几十倍，据此特点，采用光电效应手指脉搏传感器来拾取脉搏信号。
反向偏压的光敏二极管，它的反向电流具有随光照强度增加而增加的光电效应特性，在一定光强范围内，光敏二极管的反向电流与光强呈线性关系。
指端血管的容积和透光度随心搏改变时，。
基于单片机的脉搏监测系统开题报告
基于单片机的脉搏监测系统开题报告基于单片机的脉搏监测系统开题报告背景介绍•脉搏监测是一项重要的生命体征监测手段•目前市场上的脉搏监测设备大多体积庞大、价格昂贵•基于单片机的脉搏监测系统能够实现便携、低成本的脉搏监测目的与意义•开发一种基于单片机的脉搏监测系统，实现便携、低成本监测脉搏的目标•提供给医疗机构、个人健康管理者等使用者可靠准确的脉搏监测数据系统设计•系统采用单片机作为核心控制芯片，具有高集成度和低功耗的特点•使用红外传感器来感知人体的脉搏信号•通过单片机的模数转换功能将脉搏信号转换为数字信号•采用LCD显示屏显示脉搏波形和心率数值•通过蓝牙模块将脉搏数据传输至手机或电脑等终端设备技术难点•感知脉搏信号的可靠性和准确性•数据传输的稳定性和实时性开发计划1.系统原型设计与制作–设计并搭建硬件电路–编写单片机的程序控制逻辑–制作系统原型并进行功能测试2.软件开发与优化–开发手机或电脑端的数据接收和显示软件–优化系统的稳定性和实时性3.系统整合与调试–将硬件和软件整合起来，进行系统调试–对系统进行功能测试和性能评估4.系统性能提升和优化–针对系统的不足进行改进和优化–提升系统的可靠性、稳定性和准确性预期成果1.完成一套基于单片机的脉搏监测系统原型2.实现脉搏信号的可靠感知和数据传输功能3.开发出手机或电脑端的数据接收和显示软件4.评估系统性能，优化系统稳定性和实时性参考资料•XXXXXX（参考文献1）•XXXXXX（参考文献2）以上为基于单片机的脉搏监测系统开题报告的大纲。
具体内容可根据实际情况进行修改和补充。
光电式脉搏检测仪答辩
局部电路详细解析——555时钟信号
简要说明： 555是一种应用特别广泛作用很
大的集成电路，属于小规模集成电路， 在很多电子产品中都有应用。555的 作用是用内部的定时器来构成时基电 路，给其它的电路提供时序脉冲。
输入
阀值输入6 触发输入2 复位4
X
X
0
<2/3Ucc <1/3Ucc
1
<2/3Ucc >1/3Ucc
1
<2/3Ucc >1/3Ucc
1
输出
输出3
放电管T7
0
导通
1
截止
0
导通
不变
不变
局部电路详细解析——555时钟信号
设计中的电路中使用555 产生一个周期10 秒，占空略小于1〔0.99〕的时钟信号。 整个数字电路中共有三处要用到这个时钟信号： 1. 与整形后的脉搏信号相与〔见与非运算电路〕； 2. 输入锁存7 段译码驱动器4511 的EL 端，进展数据更新〔见显示电路局部〕； 3. 输入双稳态触发器4098 的输入端，触发清零信号，送入4518 的清零端R1R2。
局部电路详细解析——稳态触发器产生清零信 号
引脚功能： VSS——接地 VDD——接电源,电源 5-20V都可，脉宽等于 RXCX/2。 真值表里0代表接地， 1代表接电源。 CX取大于或等于 0.01µF
谢谢欣赏！
XXX 2012/05/12
目录
一、题目的意义及背景 二、题目的设计要求 三、设计方案总体概述 四、电路详细解析〔个人局部〕
题目的意义及背景
一、为设计这个课题？
社会的需求——从单纯的治疗疾病到预防疾病
二、什么是脉搏波？
脉搏波：人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒 张, 使血流压力以波的形式从主动脉根部开场沿着整个动脉系 统传播。
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光电脉搏传感器的原理
+ 脉搏信号主要由动脉血的充盈引起， 而血液中还原血红蛋白（hb）和氧 化血红蛋白（hbo2）含量变化将造 成透光率的变化，当氧化血红蛋白 和还原血红蛋白对光的吸收量相等 时，透射光的强度将主要由动脉血 管的收缩和舒张引起的，此时能够 比较准确地反映出脉搏信号。图5 为血红蛋白的光吸收曲线，从图中 可以看出，血液中hbo2和hb对于不 同波长光的吸收系数的差异明显， 而且2条曲线好几个不同的交点， 考虑到在805nm波长处，血红蛋白 的光吸收率比较低，那么透射过手 指的光强较大，有利于光敏器件的 接收，因此发射光源的波长选择为 805nm。
三天
谢谢大家观看！
外现状
+
+ HKG-07B红外脉搏传感
器利用红外线检测由于
心脏跳动而引起的手指
尖内微血管容积发生的
变化，经过信号放大、
调理、整形输出完整的
脉搏波电压信号，该产
品主要应用于无创心血
管功能检测、妊高征检
测、中医脉象诊断等。
HKG-07系列红外脉搏传感器技术 参数
参数
最小值
典型值
最大值
单位
工作电压
5
6
V
拟解决的关键问题
1、如何检测光信号的微弱变化 2、如何去噪，提高测量精确度 3、如何避免其他干扰光源的影响 4、单片机的算法编程 5、外形 准备及查阅资料
四天
+ 方案设计及论证（总体方案） 两天
+ 机械结构及电路设计（画CAD图和PROTEL图
）
五天
+ 整理报告及准备答辩
光电脉搏传感器的原理
+ 根据郎伯－比尔（lamber－ beer）定律，物质在一定波长 处的吸光度和它的浓度成正比， 当恒定波长的光照射到人体组 织上时，通过人体组织吸收、 反射衰减后测量到的光强在一 定程度上反映了被照射部位组 织的结构特征。
+ 脉搏主要由人体动脉舒张和收 缩产生的，在人体指尖，组织 中的动脉成分含量高，而且指 尖厚度相对其他人体组织而言 比较薄，透过手指后检测到的 光强相对较大，因此光电式脉 搏传感器的测量部位通常在人 体指尖。
研究目的及意义
由于传统的脉搏测量所采用的脉诊方式，例如 中医脉象诊断技术，测量精度不高所以为了实现高 精度测量生物医学工程领域更多地采用了光电脉搏 传感器。光电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。光电脉搏传感器具有 结构简单、无损伤、可重复性好等优点。无创伤监 护技术将是未来医学工程发展的重要方向,而人体 脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临 床医生的很大兴趣,光电容积法（ppg）是当今测量 脉搏信号的一种有效途径,也可以通过这种方法测 量血氧饱和度,氧分压、心搏出量等生理信号,为临 床诊断提供了强有力的技术支持。
工作电流
5
mA
工作环境温度
-40
85
oC
储存环境温度
-40
125
oC
频率范围
0.5
16
Hz
输出脉冲幅度
Vcc-1
V
光电脉搏传感器在该领域的国内
外现状
+ Wii Vitality Sensor的外形 类似于医院为危重病人 准备的指夹式心率血氧 监控仪，功能也相当类 似。任天堂表示，当玩 家将其与Wii Remote链 接后，它能够感应玩家 的“脉搏及一系列身体内 部生理指标信号”，将这 些信息提供给主机进行 处理后提供相应反馈。
光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器在该领域的国内
外现状
+ 光电脉搏传感器在国内外的应用已近相当 广泛，如华科电子技术研究所的HKG-07系 列红外脉搏传感器；HK2000系列集成化脉 搏传感器；HKX-08系列心率传感器等等在 科研、医疗设备、教学设备等方面被广泛 使用。
光电脉搏传感器在该领域的国内
研究内容
1、光信号变化与心率的对应关系的探究 2、光电检测电路的设计 3、去噪电路的设计 4、光电脉搏传感器的外形及机械结构设计 5、单片机控制的设计 6、测量结果显示模块的设计
实施方案
先利用图书馆和网络资源，查询有关光 电脉搏传感器的资料，选择合适的光电元 件和光电检测电路，进行电路设计、外形 及机械结构设计和单片机软件设计，画出 protel电路图和CAD图，完成报告书。