脉搏测量模块
便携式心率采集系统设计
便携式心率采集系统设计学生：学号：指导教师：助理指导教师：专业：摘要随着生物医学工程技术的开展, 医学信号测量仪器日新月异。
生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益严密。
通过对人体各种生理信号的检测，能更好的认识人体的生命现象，这其中脉搏信号包含丰富的人体健康状况信息,从中提取的心率值对人体健康有着重要的参考作用。
本文采用光电反射式传感器, 设计了一套便携式可穿戴的获取和保存脉搏信号的系统。
本设计主要是基于STM32L低功耗单片机，利用光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形滤波后，输入单片机内AD进展采样并将数字化后的脉搏信号和计算出的心率值保存在SD卡中。
后期通过上位机软件可以观测脉搏信号，对人体健康进展评估，因此该系统适用于保健中心、医院和家庭等场所。
本设计所设计的基于单片机的便携式心率采集系统对推进脉诊技术客观化和HRV研究具有积极的促进作用。
关键词：脉搏，单片机，光电传感器，脉冲信号，便携式ABSTRACTWith the development of the biomedical engineering technology, the medical signal measuring instrument is changing everyday. Biomedical measurement and clinical medicine and health care increasingly close ties. We could better understand the phenomenon of human. life through various physiological signal detection of the human body. Pulse inclusions rich state of the health information, By using optical sensors, With the high development of electronics and puter nowadays, the pulse diagnosing technology should be objective and quantitive. this text access to the pulse signal design methods. This paper mainly introduces the concrete realization method for digital pulse counter, which uses photoelectric sensors to generate pulse signal. The pulse signal is amplified and regenerated to input into MCU to carry out corresponding control, as a result the pulse number per a minute is measured. The use of the pulse counter is quick and convenient. Through observing the pulse signal, human health can be inspected, it is usually used in health care centers and the hospitals. In my design, Portable heart rate measuring instrument based on MCU has a positive role in promoting the objective of the pulse technology.Key words：Pulse, MCU, Photoelectric Sensor, Pulse Signal, Portable目录摘要IABSTRACTIII1 绪论11242 整体系统结构62.1 脉搏测量模块772.1.2 光电式脉搏传感器711131319213 系统软件设计233.1功能配置：233.2硬件相关配置：243.3文件系统配置：24325．总结33参考文献341 绪论随着人们生活水平的提高，地球环境遭到破坏，多种疾病威胁着人们的生命,而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病。
设计五-心音传感器
图心电、心音波形图第一心音是当心室收缩时，血液射向主动脉，并因血液相继摆动关闭了房室瓣而产生的，它也源于主动脉根和心室间的血液摆动及血液在主动脉和肺动脉的湍流所引起的振动。
第一心音的分裂是由于二尖瓣和三尖瓣不在同时关闭而产生。
第一心音基本上处在心电图的QRS综合波期间。
第二心音是主动脉和肺动脉内血流减速和反向流动与半月瓣的关闭所伴随产生的一种低频振动，第二心音与心电图中的T波结束同时发生。
第三心音被认为是心房向心室迅速灌注期的突然结束和松弛的心室壁肌肉伴生的振动而产生的低幅、低频率波。
第四心音是当心房收缩而推动血流进入心室时产生的，故亦称心房音。
➢心音的测量方法心音的测量可分为心内心音测量和心外心音测量两种。
心内心音是将微型2．设计要求及提示：（1）心音传感器产生差压信号，脉搏传感器产生电极电压信号；（2）跟随电路：由LF353P构成，起到提高输入阻抗的作用；（3）放大电路：由AD620AN构成差动放大电路，可调放大倍数；（4）驱动电路：由高精度放大器件OP07CP构成。
（5）画出心音/脉搏电路原理图。
3．主要元器件：心音/脉搏模块采用的芯片有：LF353P、AD620AN、OP07CP。
（1）LF353P：用于跟随电路说明：BI-FET双运算放大器。
是高速、高阻抗单片双运算放大器（2）AD620AN：用于差动放大电路说明：放大电路采用专用的仪表放大器AD620，AD620可以取代低价格、分立的双运放或三运放结构仪表放大器的设计方案，并且具有优良的共模抑制、线性度、温度稳定性、可靠性。
根据AD620AN的电路结构，可以得到增益计算公式：G=(R 1 +R 2 )/RG +1，其中内部增益电阻R 1 和R 2 都调整到绝对值25kΩ，所以只需一只外接电阻R G 便可准确调节增益。
其中管脚1、8是外接可调电阻的输入端，管脚5是基准电位（本处接温度补偿电位）。
（1）OP07CP：用于驱动电路说明：精密，低噪声运放。
测量脉搏的实验报告结果
测量脉搏的实验报告结果实验四脉搏测量实验四脉搏测量一．实验目的1．学会人体脉搏波的测量方法。
2．观察脉搏波与心电波的区别及相互关系。
3．观察运动对脉搏的影响。
二．实验原理1．传感器：是由无源的精密压力换能器和一个指套组成，通过绑在手指上可测量脉搏。
2．电路原理如图所示，因为该压力传感器是无源的，使用单向输入方式，即压力信号通过R61经U6A输入，U6B输入接地，当压力变化时通过差动放大电路（U7）进行放大，再经过U8后，在AI3端输出一个与压力成正比的线性电压波形。
三．实验步骤1．接线：将传感器通过JP01连接至测量电路，将AI3和GND 连接至labjack的接口AI3和GND处。
2．通过调节电位器RP6来改变差动放大倍数（顺时针大），在U8输出端得到放大信号。
3．最终结果是：在U8的输出端得到一个放大后的信号，该信号特点是：当有脉搏时（压力增大）时，该信号曲线显示增大的信息；当无脉搏时（压力减小）时，该信号曲线幅度也响应减小。
四．实验内容1．测量脉搏波的变化情况，同时计算脉搏频率。
2．与心电测量一起显示计算，观察两个波型的特点及相互关系。
五、实验结果实验中通过将传感器绕着人体手指，开始测量并记录数据，用matlab程序处理过后，得到以下图像：根据图像，可以数出10秒内脉搏跳动次数约为14次，所以可计算得出人体脉搏约为84次/min。
六、实验总结在前面实验的基础上，脉搏的测量实验相对简单。
在连接好电路图后，装上脉搏测量传感器，缠绕手指过后，开始测量。
然后设置好相应的参数，采样率及采样时间，保存好数据并记录。
在实验过程中，示波器上的波形显示不明显，可以通过改变横轴的时间长度，便可以清晰看到波形显示。
回来便是数据处理，程序同呼吸测量实验中对数据的处理，要进行滤波处理，呈现出较为清晰的波形。
篇二：数电实验报告--电子脉搏计题目：电子脉搏计设计一、设计任务与要求设计一个电子脉搏计，要求： 1.实现在15S内测量1min的脉搏数；2.用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；3.测量误差小于±4次/min。
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。
家用脉搏仪系统框图.
家用脉搏仪系统框图
项目的系统框图如图2-1所示。
图2-1 系统框图
各部分的原理及功能如下：
①传感器电路。
本部分电路将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。
②放大与整形电路：将传感器的微弱信号放大，整形除去杂散信号。
③倍频器：将整形后所得到的脉冲信号的频率提高。
如将15s内传感器所获得的频率
进行4倍频，即可得到对应一分钟脉冲数，从而缩短测量时间。
④基准时间产生电路：产生短时间的控制信号，以控制测量时间。
⑤控制电路：用以保证在基准时间控制下，使4倍频后的脉冲信号送到计数、显示电
路中。
⑥ 计数、译码、显示电路：用来读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。
传统中医诊疗设备清单
传统中医诊疗设备清单一、中医诊断设备1. 中医四诊仪- 简介：中医四诊仪是用于中医诊断的重要设备，通过测量患者的脉搏、舌象、面色和问诊等方式，帮助医生了解患者的身体状况和病情。
- 功能：- 脉搏测量模块：用于记录患者的脉搏信息，分析脉象，判断身体的阴阳、气血状况等。
- 舌象影像模块：通过舌诊仪拍摄患者的舌象图像，帮助医生诊断患者的体质和疾病情况。
- 面色分析模块：通过面相识别技术，分析患者的面容特征，为中医诊断提供辅助信息。
- 问诊模块：通过与患者交流，了解患者症状、疾病史等资料，为中医诊断提供参考依据。
2. 中医穴位刺激仪- 简介：中医穴位刺激仪是用于对穴位进行刺激的仪器，通过电磁或电流刺激，以调节人体气血运行，疏通经络、调整阴阳平衡，从而达到治疗疾病的目的。
- 功能：- 穴位定位模块：通过定位功能，准确找到要刺激的穴位。
- 刺激参数调节模块：可以调整刺激仪的刺激参数，如电流强度、频率等，以适应不同病情。
- 刺激模式选择模块：提供不同的刺激模式，如脉冲、连续、间断等，以满足不同的治疗需求。
二、中医治疗设备1. 中草药煎煮机- 简介：中草药煎煮机是用于煎煮中草药的设备，通过传统中药煎煮工艺，提取草药的有效成分，用于中药治疗。
- 功能：- 温度控制模块：可以调节煎煮机的温度，以保证中草药的煎煮效果。
- 时间控制模块：可以设置煎煮的时间，以确保中草药充分释放有效成分。
- 搅拌模块：通过搅拌装置，保证中草药煎煮均匀、不粘锅。
2. 中医针灸设备- 简介：中医针灸设备是用于进行针灸疗法的设备，通过刺激特定穴位，调节人体的阴阳平衡，以治疗疾病和改善健康状况。
- 功能：- 针灸针扎入控制模块：通过控制针灸针的插入深度和速度，确保针的准确性和安全性。
- 电针刺激控制模块：通过微电流或脉冲电流刺激穴位，以调节人体的生理功能。
- 热疗模块：通过温热的方式刺激穴位，促进气血流通，起到疏通经络、活血化瘀的作用。
三、中医检测设备1. 中医气体分析仪- 简介：中医气体分析仪是通过检测人体呼吸、腋下等部位气体的成分和含量，了解患者身体内脏功能和疾病情况的设备。
基于单片机的脉搏测量仪的设计与实现
设计原理
PART 2
设计原理
脉搏测量主要依赖于光电容积法(PPG)进行测量。这种方法是通过将一束 光束照射到人体组织上，当心脏泵血时，由于血液的透光性不同，光束的 反射或传输会发生变化。通过检测这种变化，我们可以测量出脉搏
在具体的设计中，我们使用51单片机作为主控制器，配合LED光源和光电 传感器来执行PPG测量。当血液流经手指时，LED光源会照射到手指，并 由光电传感器接收反射回来的光线。这个反射光信号经过51单片机的处理 后，就可以转换为脉搏信号
20XX
基于51单片机的脉搏 测量仪的设计与实现
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目录
1 引言 2 设计原理 3 硬件设计 4 软件设计 5 实验结果与讨论
引言
PART 1
引言
在日常生活和医疗领域，脉搏 测量仪是一种非常常见且有用
的设备
它能有效地监测人体的健康状 况，特别是在心脏和血液循环
方面
基于51单片机的脉搏测量仪设 计，不仅实现了基本的脉搏测 量功能，还具有低成本、便携
硬件设计
PART 3
硬件设计
51单片机
51单片机是最常用的微控制器之一，具有高 可靠性和低功耗的优点。它内置了丰富的外 设和存储器，非常适合用于脉搏测量仪的设 计
硬件设计
LED光源和光电传感器
LED光源和光电传感 器是实现PPG测量的 关键部件。我们选择 具有稳定光输出和抗 干扰能力的LED，同 时配套的光电传感器 也需要具备高灵敏度 和低噪声的特点
信号
最后：程序将脉搏值通过 串口发送到连接的电脑上，
或者直接在51单片机的液 晶显示屏上显示
软件设计
需要注意的是，由于环境的 干扰可能会对PPG测量产生 影响，因此在软件设计中， 我们需要加入滤波算法来处 理这些干扰，以提高测量的
人体脉搏检测的软件模块设计
件、 驱动程序和应用软件三部分。本系统结 合水囊 间接接触法 通过 传感器将获取的脉搏波经滤波、 放大 、 Ａ ／ Ｄ转换后通过 Ｕ Ｓ Ｂ接 口送入 Ｐ ｃ机 ， 再利用 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ的Ｖ Ｉ Ｓ Ａ函数库调用实现信号的输入 ， 并
第３ １卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 １ ０月
青
海 大 学 学 报
（ 自 然 科
学Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
析 仪模 块 ， 构建 出了虚拟人 体 脉搏 采 集 系统 ， 实现 了虚拟 仪 器界 面 中脉搏 信 号 的采 集 、 存储 、 回
放 和 处理 ， 可应 用 于 中医脉诊教 学及 实验 。
关键 词 ： 脉搏 波形 ； 虚拟仪 器 ； Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ； 采集 系统
中图分类 号 ： Ｔ Ｎ ９ ２
号 的采集 、 存储、 显 示及 分 析 。
１ 系 统 设 计 分 析
人体 脉搏 采集 系统 结构 框 图如 图 １ 所示 ， 它主 要 由硬件 和 软 件 系统 组 成 ， 硬 件包 括 计 算机 、 硬件 接 口。本 系统硬 件接 口采 用华 科 电子技 术研 究所 研 制 的 Ｈ Ｋ一２ ０ ０ ０ Ｃ集 成 化数 字 脉搏 传感 器 ， 它将 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 压 电膜 、 灵 敏度 温度 补偿 元件 、 感 温元 件 、 信号 调理 电路 、 程 控 放 大 电路 、 基线 调 整 电路 、 Ａ ／ Ｄ转 换 电路 、 串行 通信 电路 集成 在传 感器 内 ， 采用 Ｕ Ｓ Ｂ总 线 接 口 ， 携带方便、 便 于 移 动 。 软件 包 括 仪 器 Ｉ ／ Ｏ接 口软