基于壓電傳感器的脈搏測量儀畢業(yè)設(shè)計總體方案匯報

1、 -by suidy基于壓電傳感器的脈搏測量儀設(shè)計 脈搏測量儀在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用廣泛，是心電圖的重要組成之一。該畢業(yè)設(shè)計課題擬設(shè)計基于壓電傳感器的脈搏測量儀。該儀器以單片機為主控模塊，壓電傳感器采集脈搏信號，采集到的模擬信號經(jīng)過整形電路，形成脈沖信號，再通過單片機對脈沖進行計數(shù)，并在LCD1602上進行顯示。 一、總體方案設(shè)計 硬件方案 本系統(tǒng)主要由動態(tài)微壓傳感器、脈搏信號調(diào)理模塊、51單片機組成。其中模塊信號調(diào)理模塊包括信號低通濾波電路、基于LM358的信號放大電路、基于LM339的信號整形電路。1.傳感器 SC0073脈搏傳感器，該傳感器采用壓電復(fù)合材料作為換能元件，信號通過特殊的匹配層傳遞到

2、換能元件上變成電荷量，再經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。該傳感器是一種高性能低成本的振動傳感器，具有靈敏度高、頻率響應(yīng)范圍寬、抗過載及沖擊能力強、抗干擾性好、操作簡便等特點。通過測試該型號傳感器性能基本滿足條件。2.信號處理 由于從傳感器輸出的脈搏信號十分微弱而且有用信號容易淹沒在噪聲信號中，因此需要對采集到的原始脈搏信號進行放大和濾波等處理，將信號轉(zhuǎn)化成TTL電平信號送給單片機處理。3.單片機 將處理好的信號接到單片機，通過定時器定時對脈沖信號計數(shù)，經(jīng)過計算處理后送給數(shù)碼管顯示。4.電源 即向脈搏傳感器、信號處理電路、單片機提供的電源，可以是5-12V直流的電源經(jīng)過穩(wěn)壓電路送給系統(tǒng)。

3、軟件方案 統(tǒng)主程序控制單片機系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運行, 它是單片機系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)上電后,對系統(tǒng)進行初始化。初始化程序主要完成對單片機內(nèi)專用寄脈搏測量儀 3 存器、定時器工作方式及各端口的工作狀態(tài)的設(shè)定。系統(tǒng)初始化之后, 進行定時器中斷、外部中斷、顯示等工作，不同的外部硬件控制不同的子程序。二、硬件設(shè)計與實現(xiàn) 前置放大電路 二階有源濾波電路 波形整形電路 單片機接口電路1.前置放大電路 前置放大電路對于脈搏波信號采集來說至關(guān)重要，考慮到脈搏信號的特點，為了放大噪聲環(huán)境中傳感器輸出的弱信號，對于放大器要求具有：極高的共模和差模輸入阻抗;很低的輸出阻抗;精確和穩(wěn)定的增益;極高的共模抑制比。基于以上分析，低功耗、高精度放大器LM358作為前置放大的核心器件。 前置放大電路2.二階有源濾波電路二階有源濾波電路仿真電路圖二階有源濾波電路仿真幅頻特性曲線3.波形整形電路 用LM393高精度電壓比較器將信號整形為方波，與單