基于单片脉搏测量仪的研究设计.doc

编号:57
浙江师范大学数理与信息工程学院
第四期学生课外学术科技活动
课题结题报告表
课题名称基于单片机的脉搏测量仪研究与设计
课题类别___ 物理与电子信息类____________
负责人杨玉芳学号 08220512
指导老师熊继平
所在单位数理与信息工程学院
联系电话 **********/631953
结题日期 2010年11月
共青团浙江师范大学数理与信息工程学院委员会
二〇一〇年十一月
一、课题基本情况
课题名称
基于单片机的脉搏测量仪研究与设计
课题类别
物理与电子信息类
成果形式
发明制作
资助经费
300
所在单位
通信082
课题负责人
姓名
学号
学院专业年级
联系方式
课题分工
杨玉芳
08220512
通信082
631953
电路设计
主要成员(根据重要程度按次序排列)
姓名
学号
学院专业年级
联系方式
课题分工
石航沣
08220527
通信082
628105
程序调试
齐立鹏
08220526
电信081
668043
电路焊接
二、课题研究总结
研究内容和方法
一、电路工作原理
电路由传感器电路、信号放大和整形电路、单片机电路、数码显示电路等四部分组成。
1. 采用2051单片机作为控制器,分别对输入、显示、信号的处理控制。
2. 传感器部分采用光电脉搏传感器,结构简单、可靠性高、抗干扰能力强。
3. 信号的处理对其进行放大和整形。
4. 显示用液晶显示实时脉搏数。
二、软件设计
程序用C语言编写,由主程序、外部中断服务程序、定时器TO中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序主要完成程序的初始化。外部中断0服务程序由测量、计算、读数等部分组成。定时中断服务程序由计时、动态扫描点显示、无测试信号判断等部分组成。程序中用变量n对时间计数,用变量m对脉搏脉冲信号个数计数。
三、安装与调试
传感器的制作是一个关键。可将红外线发射二极管和接收二极管分别固定在一个塑料夹子的两侧,用时只需将夹子夹在手指上即可。制作时注意保证红外线接收二极管在使用时不要受到外界光线的干扰。
研究成果和意义:
基于单片机的脉搏测量仪主要考虑到传统医学上对于脉搏的测量存在不方便等问题。本设计中对脉搏频率的测量采用周期测量法。
考虑到脉搏的频率很低,大约为1HZ左右,而16 位定时/计数器的最高计数值为65535,这样定时/计数器将发生溢出,且最后脉搏波动频率的计算涉及到双字节除法,编程较复杂。为此,采用定时器中断方式,即在一个脉搏周期内,隔一段时间T1,T1即为中断周期,且T1<65535,就将TH0,TL0清零。
随着信息时代的发展,电子行业越来越重要,它能够有效、智能化地提高生产效率,给人们的生活带来极大的方便。在工农业生产部门,比如医疗行业,经常要进行脉搏的测量,如果采用了电子测量计,便有利于精确测量,还可以借助现代化的工具进行更高效、合理的判断
,改善了人工测脉搏的不准确性以及耗时性。使得测量脉搏普遍化,让我们共同来关注健康,关爱生命。
研究不足和改进
在基于单片机的脉搏测量仪的设计中没有考虑到一个非常重要的问题,就是当病人的脉搏不正常时不能给出合理的提醒,即报警上下限数值的设定。下一步预期系统的基本框图如下图所示。
,设计脉搏波检测电路,通过示波器显示出来
,采用单片机构成脉搏检测仪,要求实时显示脉率变化,脉率超限时用蜂鸣器报警,报警范围可以通过键盘设定。
最后研究小组诚挚的感谢熊继平老师长期以来对本课题的支持与指导。
指导老师及相关单位审核鉴定意见
指导
老师
鉴定
意见
签名: 2010 年 11月19日
学院
团委
意见
学院盖章 2010年 11月19日
备
注
注:1、附课题研究成果的相关材料,此表一式三份。
2、指导老师未签名需在备注栏里注明原因。
基于单片机的脉搏测量仪研究与设计
一、电路工作原理
电路由传感器电路、信号放大和整形电路、单片机电路、数码显示电路等四部分组成。
传感器由红外线发射二极管和接收二极管组成,测量原理如下:将手指放在红外线发射二极管和接收二极管之间,血管中血液的流量随着心脏的跳动变化,由于手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化,此变化和心跳的节拍相对应,因此红外接收二极管的电流也跟着心跳的节拍改变,使得红外接收二极管输出与心跳节拍相对应的脉冲信号。该脉冲信号经F1~F3、R3~R5。C1、C2等组成的低通放大器放大,F4、R6、R7、C3组成的放大器进一步放大后,送给由F5、F6、RP