脈搏計時間顯示開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告填寫日期： 5年1月 1 日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義隨著科技發(fā)展的不斷提高，生命科學(xué)和信息科學(xué)的結(jié)合越來越緊密，出現(xiàn)了各種新穎的脈搏測量儀器，特別是電子脈搏儀的出現(xiàn)，使脈搏測量變得非常方便。 脈診在我國已具有2600多年臨床實踐，是我國傳統(tǒng)中醫(yī)的精髓，但祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)采用“望、聞、問、切”的手段進行病情診斷，受人為的影響因素較大，測量精度不高?？萍嫉膭?chuàng)新，脈搏測試不再局限于傳統(tǒng)的人工測試法或聽診器測試法，脈搏測量可利用電子儀器測量出精度更就的數(shù)據(jù)。 人體脈搏信號中包含豐富的生理信息，也逐漸引起了臨床醫(yī)生的很大興趣，達到了方便、快捷、準(zhǔn)確的測量脈搏的目的。隨著電子測量技

2、術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電子測量儀器以極快的速度向數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展。制成的脈搏測量儀器性能良好，結(jié)構(gòu)簡單，有較好的應(yīng)用和推廣價值。脈搏測量儀的設(shè)計，必須是通過采集人體脈搏變化引起的一些生物信號，然后把生物信號轉(zhuǎn)化為物理信號，使得這些變化的物理信號能夠表達人體的脈搏變化，最后要得出每分鐘的脈搏次數(shù)，就需要通過相應(yīng)的硬件電路及芯片來處理物理變化并存儲脈搏次數(shù)。在硬件設(shè)計中一般的物理信號就是電壓變化。本系統(tǒng)的組成包括傳感器、信號處理、單片機電路、顯示電路、鍵盤輸入等部分。二、文獻綜述（國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，脈搏測量技術(shù)也越來越先進，對脈搏的測量精度也越來越高，國內(nèi)外先后

3、研制了不同類型的脈搏測量儀，脈搏測試不再局限于傳統(tǒng)的人工測試法或聽診器測試法，脈搏測量可利用電子儀器測量出精度更就的數(shù)據(jù)。人體脈搏信號中包含豐富的生理信息，也逐漸引起了臨床醫(yī)生的很大興趣，達到了方便、快捷、準(zhǔn)確在測量脈搏的目的。隨著電子測量技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電子測量儀器以極快的速度向數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展。制成的脈搏測量儀器性能良好，結(jié)構(gòu)簡單，有較好的應(yīng)用和推廣價值。而其中關(guān)鍵是對脈搏傳感器的研究。起初用于體育測量的脈搏測試集中在對接觸式傳感器的研究，利用此類傳感器所研制的指脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點。指脈測量比較方便、簡單，但因為手指上的汗腺較多，指夾常年使用，污染可能會使測量靈敏度下

4、降：耳脈測量比較干凈，傳感器使用環(huán)境污染少，容易維護。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)季節(jié)變化時，所測信號受環(huán)境溫度影響明顯，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確。過去在醫(yī)院臨床監(jiān)護和日常中老年保健中出現(xiàn)的日常監(jiān)護儀器，如便攜式電子血壓計，可以完成脈搏的測量,但是這種便攜式電子血壓計利用微型氣泵加壓橡膠氣囊，每次測量都需要一個加壓和減壓的過程，存在體積龐大、加減壓過程會有不適、脈搏檢測的精確度低等缺點。脈搏測量儀的發(fā)展主要向以下幾個趨勢發(fā)展：（1）自動測量脈搏并且對所得到的脈搏進行自動分析。目前很多脈搏測量儀都具有檢測血氧等其他的功能，但是對這些信號的分析和診斷還需要一些有經(jīng)驗的醫(yī)生觀察，進行分析后才能確認(rèn)結(jié)果，浪費大量

5、的人力，且由人為引入的誤差較大。因此，未來脈搏自動檢測的內(nèi)容將更加詳細，自動分析診斷功能也更強大。（2） 數(shù)字化技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用。隨著數(shù)字科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，脈搏測量儀集成度將更高，更便于攜帶。數(shù)字信號處理的運用將使干擾更小，測量更為準(zhǔn)確。（3）多功能化越來越明顯目前的脈搏測量儀，一般都具有測試血氧，心電圖等等功能，單純的脈搏測量儀已經(jīng)很少見。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，脈搏測量儀必然可以實現(xiàn)更多的功能。人體脈搏測試儀是用來測量人體心臟跳動頻率的電子儀器，也是心電圖的主要組成部分。心臟跳動頻率通常用每分鐘心臟跳動的次數(shù)來表示。采用數(shù)顯式脈搏計測量心臟跳動的頻率不但精確，而且使用方便，顯示結(jié)果醒目。通過

6、查閱資料發(fā)現(xiàn)主要的脈率采集有三種方法：采用一對紅色發(fā)光二極管實現(xiàn)、采用反射式的紅外管實現(xiàn)和采用壓電陶瓷芯片實現(xiàn)。 方法一：檢測的基本原理：隨著心臟的搏動，人體組織半透明度隨之改變。當(dāng)血液送到人體組織時，組織的半透明度減?。划?dāng)血液流回心臟，組織的半透明度增大。這種現(xiàn)象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯。因此，本脈率計將紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體的上述部位，并用裝在該部位另一側(cè)或旁邊的紅外光電管來檢測機體組織的透明程度并把它轉(zhuǎn)換成電信號。由于此信號的頻率與人體每分鐘的脈搏次數(shù)成正比，故只要把它轉(zhuǎn)換成脈沖并進行整形、計數(shù)和顯示，就能實現(xiàn)實時檢測脈搏次數(shù)的目的。 方法二：采用反射式的

7、紅外管。現(xiàn)在市場上的脈率計普遍采用這種傳感器來采集信號，因為此紅外管接收和發(fā)射都在手指的同一側(cè)，所以就不用考慮每個人手指情況不同所造成的麻煩了。但是同樣的，對紅外的知識了解相對匱乏，得到需要的信號也不太容易。 方法三：采用壓電陶瓷片通過脈搏的跳動采集信號。隨著心臟的搏動，人體手腕的脈搏和頸部的搏動較為明顯，采用壓電傳感器放于上述部位，把壓電傳感器測得的信號轉(zhuǎn)換成脈沖并進行整形、計數(shù)和顯示，就能實現(xiàn)實時檢測脈搏次數(shù)的目的。當(dāng)脈搏跳動時，壓電陶瓷片便會產(chǎn)生相應(yīng)的信號，雖然這是一種很陳舊的方法，但是卻很實用，測試的時候能夠明顯的觀測到信號的變化。人體心室周期性的收縮和舒張導(dǎo)致主動脈的收縮和舒張，是血

8、流壓力以波的形式從主動脈根部開始沿著整個動脈系統(tǒng)傳播，這種波成為脈搏波。從脈搏波中提取人體的心理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來都受到中外醫(yī)學(xué)界的重視。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)(波形)、強度(波幅)、速率(波速)和節(jié)律(周期)等方面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征,因此對脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價值和應(yīng)用前景。但人體的生物信號多屬于強噪聲背景下的低頻的弱信號, 脈搏波信號更是低頻微弱的非電生理信號,因此必需經(jīng)過放大和后級濾波以滿足采集的要求。三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線等）和可行性論證本設(shè)計采用單片機STC89C52為控制核心，實現(xiàn)脈搏測量儀

9、的基本測量功能。系統(tǒng)硬件框圖如下圖1所示：脈搏傳感器信號放大與整形電路報警電路單片機AT89S52顯示電路鍵盤輸入圖1 脈搏測量儀硬件框圖本設(shè)計的難點在軟件編碼與調(diào)試這一部分，軟件這部分用C語言編寫，C語言編寫比較簡單，而且看起來脈絡(luò)清晰，明白，易懂。并且調(diào)試、修改起來也比較方便。編寫時各個模塊可以獨立編寫，各個模塊用一個函數(shù)表示，需要時只需調(diào)用即可，最后再將各個模塊聯(lián)系起來。重點在硬件設(shè)計，硬件設(shè)計主要就是各個模塊的設(shè)計，其關(guān)鍵在于儀器選型和電路設(shè)計，如：顯示電路用顯示屏顯示，鍵盤主要用于設(shè)定脈搏波速上下限，不在此范圍，則就報警。四、預(yù)期結(jié)果（或預(yù)計成果）本系統(tǒng)具有操作簡單，使用方便，性能穩(wěn)

10、定，精確顯示等功能。設(shè)計一個基于單片機的脈搏測量儀。該系統(tǒng)具有以下特點：1. 以STC89C52單片機為處理核心；2. LCD顯示器顯示脈搏次數(shù)；3. 操作簡單易懂。4. 系統(tǒng)顯示穩(wěn)定。五、研究進度安排2014.1.14-3.4 學(xué)習(xí)相關(guān)知識、收集材料、熟悉設(shè)計要求2014.3.23-3.25 完成開題報告2014.3.26-4.15 初步設(shè)計和事物制作2014.4.16-5.5 撰寫畢業(yè)設(shè)計文稿2014.5.6-5.12 定稿、打印、裝訂成冊204準(zhǔn)備畢業(yè)答辯六、主要參考文獻1 劉篤仁. 傳感器原理及應(yīng)用技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社2 郭天祥.新51單片機單片機C語言教程.電子工業(yè)出版社 3 郝文化.Protel DXP 電路原理圖與PCB設(shè)計.機械工業(yè)出版社4 孫俊喜.LCD驅(qū)動電路、驅(qū)動程序設(shè)計及典型應(yīng)用.人民郵電出版社5 王增福.新編常用穩(wěn)壓電源電路.電子