脈搏測試儀報告

-.z題目:脈搏測試儀設計摘要摘要：本脈搏測量儀在我們的日常生活中已經(jīng)得到了非常廣泛的應用。為了提高脈搏測量儀的簡便性和準確度，本課題設計了一種基于51單片機的脈搏測量儀。系統(tǒng)以STC89C52單片機為核心，以脈搏傳感器SC0073為傳感器，并利用單片機系統(tǒng)部定時器來計算時間，脈搏信號通過以AD620A組成的前置放大電路、濾波電路、整形電路后輸入至單片機。單片機通過對脈沖累加得到脈搏跳動次數(shù)，時間由定時器定時而得。系統(tǒng)以LCD1602動態(tài)顯示一分鐘脈搏次數(shù)。系統(tǒng)還設置有清零鍵，方便系統(tǒng)重新測量。關鍵字：脈搏測量儀，STC89C52單片機，脈搏傳感器Abstract:ThePulsemeasuringinstrumentinourdailylifehasbeenverywidely.Inordertoimprovethesimplicityofthepulseofthemeasuringinstrumentandaccuracy,thistopicdesignbasedon51SCMpulsemeasuringinstrument.SystemtoSTC89C52microcontrollerasthecore,thepulsetransducerSC0073forsensors,andusingsinglechipputersysteminternaltimertomeasuretime,pulsesignalthroughponenttoAD620Athepreamplifierandfiltercircuit,plasticcircuitinputtothemicrocon--troller.Singlechipmicroputertopulseaccumulategetthroughthepulsefrequency,timebythetimertiming.SystemLCD1602todynamicdisplayaminuteinpulserate.Thesystemalsosetaresetbutton,convenientthesystemtomeasure.Keywords:pulsemeasuringinstrument，STC89C52single-chipmicroputer，Pulsetransducer目錄HYPERLINK1.前言1HYPERLINK1.1設計背景1HYPERLINK1.2脈搏測量儀的開展與應用1HYPERLINK2.總體方案設計3HYPERLINK2.1方案比擬3HYPERLINK2.2方案選擇4HYPERLINK3.單元模塊設計5HYPERLINK3.1各單元模塊功能介紹及電路設計5HYPERLINK前置放大電路5HYPERLINK3.1.2濾波電路6HYPERLINK3.1.3同相放大電路6HYPERLINK3.1.4整形電路7HYPERLINK電源模塊7HYPERLINK3.2電路參數(shù)計算及元器件的選擇8HYPERLINK濾波器參數(shù)的選擇8HYPERLINK3.2.2同相放大器參數(shù)選擇9HYPERLINK整形電路9HYPERLINK3.3特殊器件介紹10HYPERLINK3.3.1傳感器SC007310HYPERLINK3.3.2STC89C5211HYPERLINK3.3.3LM324介紹12HYPERLINK4.軟件設計14HYPERLINK4.1軟件設計所用工具14HYPERLINK簡介14HYPERLINK4.1.2AltiumDesigner簡介14HYPERLINK4.2軟件設計14HYPERLINK軟件構造圖15HYPERLINK5.硬件調(diào)試16HYPERLINK5.1前置放大電路調(diào)試16HYPERLINK5.2濾波電路調(diào)試17HYPERLINK5.3整形電路調(diào)試18HYPERLINK6.結論18HYPERLINK7.總結與體會19HYPERLINK8.參考文獻20HYPERLINK附錄1：原理圖及PCB圖21HYPERLINK附錄2:實物圖25HYPERLINK附錄3：源程序26-.z1.前言1.1設計背景脈搏攜帶有豐富的人體**狀況的信息，自公元三世紀我國最早的脈學專著?脈經(jīng)?問世以來，脈學理論得到不斷的開展和提高。在中醫(yī)四診〔望、聞、問、切〕中，脈診占有非常重要的位置。脈診是我國傳統(tǒng)醫(yī)學中最具特色的一項診斷方法，其歷史悠久，容豐富，是中醫(yī)“整體觀念〞、“辨證論證〞的根本精神的表達與應用。脈診作為“綠色無創(chuàng)〞診斷的手段和方法，得到了中外人士的關注。但由于中醫(yī)是靠手指獲取脈搏信息，雖然脈診具有簡便、無創(chuàng)、無痛的特點易為患者承受，然而在長期的醫(yī)療實踐中也暴露出一些缺陷。首先，切脈單憑醫(yī)生手指感覺區(qū)分脈象的特征，受到感覺、經(jīng)歷和表述的限制，并且難免存在許多主觀臆斷因素，影響了對脈象判斷的規(guī)化；其次，這種用手指切脈的技巧很難掌握；再則，感知的脈象無法記錄和保存影響了對脈象機理的研究。脈診的這種定性化和主觀性，大大影響了其精度與可行性，成為中醫(yī)脈診應用、開展和交流中的制約因素。為了將傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學發(fā)揚光大，促進脈診的應用和開展，必須與現(xiàn)代科技相結合，實現(xiàn)更科學、客觀的診斷。醫(yī)院的護士每天都要給住院的病人把脈記錄病人每分鐘脈搏數(shù)，方法是用手按在病人腕部的動脈上，根據(jù)脈搏的跳動進展計數(shù)。為了節(jié)省時間，一般不會作1分鐘的測量，通常是測量10秒鐘時間心跳的數(shù)，再把結果乘以6即得到每分鐘的心跳數(shù)，即使這樣做還是比擬費時，而且精度也不高。為了提高脈搏測量的準確與速度，多種脈搏測量儀被運用到醫(yī)學上來，從而開辟了一條全新的醫(yī)學診斷方法。目前脈搏測量儀在多個領域被廣泛應用，除了應用于醫(yī)學領域，如無創(chuàng)心血管功能檢測、妊娠癥檢測、中醫(yī)脈象、脈率檢測等等，商業(yè)應用也不斷拓展，如運動、健身器材中的心率測試都用到了技術先進的脈搏測量儀。1.2脈搏測量儀的開展與應用隨著科學技術的開展，脈搏測量技術也越來越先進，對脈搏的測量精度也越來越高，國外先后研制了不同類型的脈搏測量儀，而其中關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。指脈測量比擬方便、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降：耳脈測量比擬干凈，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，造成測量結果不準確。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、脈搏檢測的準確度低等缺點。本次我們的智能脈搏測試儀設計是基于STC89C52單片機，以壓電薄膜力敏元件作為輸入傳感器，最后以LCD1602顯示一分鐘脈搏跳動的次數(shù)。整個系統(tǒng)是以STC89C52為核心，由力敏傳感器作為輸入，通過對輸入信號進展放大并抑制共模信號、濾波、整形傳輸?shù)絾纹瑱C處理，信號處理后驅(qū)動LCD1602顯示一分鐘脈搏跳動的次數(shù)。-.z2.總體方案設計通過查閱一些資料，并結合了自己的實際情況，我們主要提出了兩種設計方案來實現(xiàn)脈搏測試儀的功能。下面我將對兩種方案的框圖和原理進展比擬，然后說明我選擇方案的原因。2.1方案比擬方案一：光電脈搏測試儀方案一原理框圖如圖2-1所示：外部中斷信外部中斷信號光電傳感器低通放大器比擬器和振蕩器單片機STC89C52數(shù)碼顯示電路外部晶振圖2.1方案一構造框圖DS18B20溫度傳感器報警電路DS18B20溫度傳感器報警電路STC89C52(單片機)HMP45D濕度傳感器1602液晶顯示DS18B20溫度傳感器報警電路STC89C52(單片機)HMP45D濕度傳感器1602液晶顯示方案二：壓電脈搏測試儀方案二原理框圖如圖2.2所示壓電傳感壓電傳感器信號放大有源濾波單片機STC89C52外部晶振LCD顯示電路整形電路圖2.2方案二構造框圖當人的脈搏每跳動一次，薄膜式壓電傳感器受到一個微小的壓力后輸出一個微小的電壓。從傳感器輸出的微小電壓經(jīng)過儀用放大器抑制共模信號后放大輸出，然后再通過二階壓控低通濾波器濾去50Hz的工頻信號和測量時有抖動帶來的干擾，通過整形電路后的信號送入單片機。單片機電路對輸入的脈沖信號進展處理計算后把結果送到LCD顯示實現(xiàn)了脈搏每跳動一次，LCD的數(shù)值加1定時一分鐘后顯示最后的數(shù)值。2.2方案選擇光電傳感器由紅外發(fā)光二級管和紅外接收三極管組成。采用GaAs紅外發(fā)光二極管作為光源時，可根本抑制由呼吸運動造成的脈搏波曲線的漂移。紅外接收三極管在紅外光的照射下能產(chǎn)生電能，它的特性是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。在此方案中，紅外接收三極管和紅外發(fā)射二極管相對擺放不是很適宜的話，對最后的結果有很大影響，誤差較大。壓電薄膜力敏元件是一種高新能、低本錢動態(tài)微壓傳感器，產(chǎn)品采用壓電薄膜作為換能材料，動態(tài)壓力信號通過薄膜變成電荷量，再經(jīng)傳感器部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。該傳感器具有靈敏度高、體積小、重量輕等特點，廣泛應用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通等領域。最后，綜合了測量精度和難度等因素，我們選擇了方案二。-.z3.單元模塊設計本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路構造、工作原理、以及各個單元模塊之間的聯(lián)接關系；同時本節(jié)也會對相關電路中的參數(shù)計算、元器件選擇、以及特殊器件進展必要說明。3.1各單元模塊功能介紹及電路設計設計中包括前置放大電路、濾波電路、放大電路、整形電路。前置放大電路前置放大電路選用AD620,既能到達放大目的又能有效抑制共模信號。電路圖如圖3.1所示圖3.1AD620放大電路AD620采用8引腳SOIC和DIP封裝，尺寸小于分立式設計，并且功耗較低(最大電源電流僅1.3mA)，因此非常適合電池供電的便攜式(或遠程)應用。AD620具有高精度(最大非線性度40ppm)、低失調(diào)電壓(最大50µV)和低失調(diào)漂移(最大0.6µV/°C)特性，是電子秤和傳感器接口等精細數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的理想之選。它還具有低噪聲、低輸入偏置電流和低功耗特性，使之非常適合ECG和無創(chuàng)血壓監(jiān)測儀等醫(yī)療應用。AD620由傳統(tǒng)的三運算放大器開展而成,但一些主要性能卻優(yōu)于三運算放大器構成的儀表放大器的設計,如電源圍寬(±2.3～±18V),設計體積小,功耗非常低(最大供電電流僅1.3mA),因而適用于低電壓、低功耗的應用場合。AD620的單片構造和激光晶體調(diào)整,允許電路元件嚴密匹配和跟蹤,從而保證電路固有的高性能。AD620為三運放集成的儀表放大器構造,為保護增益控制的高精度,其輸入端的三極管提供簡單的差分雙極輸入,并采用β工藝獲得更低的輸入偏置電流,通過輸入級部運放的反應,保持輸入三極管的集電極電流恒定,并使輸入電壓加到外部增益控制電阻RG上。AD620的兩個部增益電阻為24.7KΩ,因而增益方程式為對于所需的增益,則外部控制電阻值為3.1.2濾波電路濾波電路的作用實質(zhì)上是選頻，即允許*一局部頻率的信號順利通過，而將另一局部頻率的信號濾掉。在無線電通信、自動測量和控制系統(tǒng)中，常常利用濾波電路進展模擬信號的處理，如用于數(shù)據(jù)傳送、抑制干擾等。在模擬電路中，根據(jù)工作信號的頻率圍，濾波電路有很多種類，有低通，高通，帶通和帶阻等濾波電路。低通濾波器是指低頻信號能夠通過而高頻信號不能通過的濾波器；高通濾波器則剛好相反，能通過高頻信號而低頻信號不能通過；帶通濾波器是指頻率在*一個圍的信號能通過，而在此頻率圍外的信號不能通過；帶阻濾波器剛好相反，在特定圍，信號均被阻斷，頻率以外的信號均允許通過。在本次設計中采用的是二階壓控有源低通濾波器，把干擾信號即高頻信號濾掉。3.1.3同相放大電路從濾波器輸出的信號很小考慮增加一級同向放大電路放大電壓。同相放大器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低的特點，廣泛用于模擬電路中。3.1.4整形電路經(jīng)過放大濾波后的脈搏信號仍是不規(guī)則的脈沖信號，且有低頻干擾，仍不滿足送入單片機計數(shù)脈沖的要求，必須采用整形電路，這里選用了滯回電壓比擬器。電源模塊數(shù)字電源是采用數(shù)字方式實現(xiàn)電源的控制、保護回路與通信接口的新型電源技術。數(shù)字電源是為了克制現(xiàn)代電源的復雜性而提出的，它實現(xiàn)了數(shù)字和模擬技術的融合，提供了很強的適應性與靈活性，具備直接監(jiān)視、處理并適應系統(tǒng)條件的能力，能夠滿足幾乎任何電源要求。改變性能時不需要改變硬件，容易實現(xiàn)定時，可以到達很高精度。數(shù)字電源是由經(jīng)變壓器變壓和電橋整流電容濾波后再由三端穩(wěn)壓器7805轉(zhuǎn)換為+5V以及7905轉(zhuǎn)換為-5V的數(shù)字電源，為系統(tǒng)數(shù)字局部提供電源。其原理圖如圖3.2、圖3.3所示。圖3.2數(shù)字電源電路圖圖3.3數(shù)字電源電路圖3.2電路參數(shù)計算及元器件的選擇設計過程過檢測到脈沖信號幅值與頻率，分別設計參數(shù)適宜的電路，如放大電路與濾波電路。濾波器參數(shù)的選擇二階低通濾波器采用巴特沃斯逼近查表得到。設計過程根據(jù)脈搏信號的特點，我們需要設計濾波電路截至頻率為4Hz左右，濾波電路選擇運算放大器和適合的電阻電容組成。則電路圖如圖3.3所示圖3.3濾波電路圖截至頻率fc=4HZ,通過查表可得選QUOTE=10uf,K=2.5設計過程中取AV=1,R4+R5=3.5KΩ，R7+R10=10.1KΩ3.2.2同相放大器參數(shù)選擇同向放大電路如圖3.4所示。同向放大電路其閉環(huán)增益AV=1+R13/R12,由實際情況考慮將信號再放大100倍，所以選擇R13=4.7KΩ,R12=47Ω,放大倍數(shù)為101倍，滿足了實際的需要。圖3.4同相放大電路整形電路設計過程中由二級放大電路得到的信號幅值可知,為了單片機能夠很好的進展計數(shù),需要用到整形電路。設計中整形電路是有運算放大器組成的比擬器，設置比擬器的參考電壓為0.3伏左右整形電路如圖3.5所示圖3.5整形電路3.3特殊器件介紹特殊器件包括SC0073、STC89C52、LM324。3.3.1傳感器SC0073動態(tài)微壓傳感器是一種高性能、低本錢的壓電式小型壓力傳感器，產(chǎn)品采用壓電薄膜作為換能材料，動態(tài)壓力信號通過薄膜變成電荷量，在經(jīng)傳感器部興旺電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。該傳感器具有靈敏度高，抗過載及沖擊能力強，抗干擾性好、操作簡便、體積小、重量輕、本錢低等特點，廣泛應用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通、平安防衛(wèi)等領域。典型應用：脈搏計數(shù)探測按鍵鍵盤，觸摸鍵盤振動、沖擊、碰撞報警其它機電轉(zhuǎn)換、動態(tài)力檢測Sc0073的外形圖如圖3.6所示圖3.6SC0073外形圖3.3.2STC89C52STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，置4KBEEPROM，MA*810復位電路，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷構造，全雙工串行口。另外STC89*52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停頓工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停頓，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35Mhz，6T/12T可選。封裝如圖3.7所示。圖3.7STC89C52封裝圖引腳功能：Vcc：電源電壓GND：接地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I／0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1〞可作為高阻抗轉(zhuǎn)入端用。Pl口：P1是一個帶有部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1〞，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因部存在上拉電阻，*個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電萌。P2口：P2是一個帶有部上拉電阻的8位雙向I／O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動〔吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1〞，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為部存在上拉電阻，*個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。P3口：：①可以作為輸入/輸出口，外接輸入/輸出設備。②作為第二功能使用。RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG：當外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不外部存儲器，ALE仍以時鐘振器頻率的1／6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。PSEN：程序存儲允許〔PSEN〕輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時．每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。EA／VPP：EA＝0，單片機只外部程序存儲器。EA＝1，單片機部程序存儲器。*TALI：振蕩器反相放大器的及部時鐘發(fā)生器的輸入端。*TAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。STC89C52單片機的特點：8K字節(jié)程序存儲空間；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間；帶4K字節(jié)EEPROM存儲空間;可直接使用串口下載；3.3.3LM324介紹LM324是四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝.它的部包含四組形式完全一樣的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每一組運算放大器有5個引出腳，其中“+〞、“-〞為兩個信號輸入端，“V+〞、“V-〞為正、負電源端，“Vo〞為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-〔-〕為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+〔+〕為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位一樣。由于LM324四運放電路具有電源電壓圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應用在各種電路中。圖3.8LM324引腳圖Lm324具有14個管腳。每個管腳工作時有不同的接法，同時每個管腳工作電壓也不同，如表1所示。表3.1LM324工作電壓引腳功能電壓〔V〕引腳功能電壓〔V〕1輸出13.08輸出33.02反向輸入12.79反向輸入32.43正向輸入12.810正向輸入32.84電源5.011電源05正向輸入22.812正向輸入42.86反向輸入21.013反向輸入42.27輸出23.014輸出43.04.軟件設計設計過程中為了提前預知設計結果是否正確，用到了各種仿真設計軟件，這局部主要介紹軟件設計。4.1軟件設計所用工具設計中用到的軟件包括Protues、AltiumDesigner。簡介Proteus軟件是由英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，已有近20年的歷史，在全球得到了廣泛應用。Proteus軟件的功能強大，它集電路設計、制版及仿真等多種功能于一身，還能夠?qū)ξ⑻幚砥鬟M展設計和仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來備受電子設計愛好者青睞的一款新型電子線路設計與仿真軟件。Proteus軟件和我們手頭的其他電路設計仿真軟件最大的不同即它的功能不是單一的。它的強大的元件庫可以和任何電路設計軟件相媲美；它的電路仿真功能可以和Multisim相媲美，且獨特的單片機仿真功能是Multisim及其他任何仿真軟件都不具備的；它的PCB電路制版功能可以和Protel相媲美。它的功能不但強大，而且每種功能都毫不遜于Protel，是廣闊電子設計愛好者難得的一個工具軟件。4.1.2AltiumDesigner簡介AltiumDesigner提供了唯一一款統(tǒng)一的應用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須技術和功能。AltiumDesigner在單一設計環(huán)境中集成板級和FPGA系統(tǒng)設計、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及PCB幅員設計、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設計數(shù)據(jù)管理功能,使得AltiumDesigner成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案，一個既滿足當前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。AltiumDesigner基于一個軟件集成平臺，把為電子產(chǎn)品開發(fā)提供完整環(huán)境所需的工具全部整合在一個應用軟件中。AltiumDesigner包含所用設計任務所需的工具：原理圖和HDL設計輸入、電路仿真、信號完整性分析、PCB設計、基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設計和開發(fā)。另外可對AltiumDesigner工作環(huán)境加以定制，以滿足用戶的各種不同需要。4.2軟件設計設計過程中用到仿真的軟件，下面簡單介紹其流程圖。-.z-.z軟件構造圖設計過程中設計的程序流程圖如圖4.1所示。是否滿是否滿10S計數(shù)器2乘以61602顯示開場開關是否按下翻開定時器1和計數(shù)器2用計算器2累計脈沖個數(shù)NYNY圖4.1程序流程圖設計中主要是進展對整形電路信號的計數(shù)，硬件是以單片機為中心。程序中利用單片機的定時器T1進展計時，利用計數(shù)器T2進展定數(shù)。將計到的脈沖個數(shù)一分鐘后送入到1602顯示。5.硬件調(diào)試以下簡要設計過程中的硬件調(diào)試過程，在調(diào)試過程中用到了函數(shù)發(fā)生器與示波器，通過觀察示波器的波形判斷硬件電路是否正確。5.1前置放大電路調(diào)試脈搏傳感器sc0073所檢測的脈搏信號為波形信號雜亂，有AD620組成的前置放大電路可以很好地抑制共模，由前置放大電路出來的波形信號如圖5.1所示。圖5.1前置放大電路波形圖5.2濾波電路調(diào)試硬件中濾波電路為二階壓控電壓低通濾波器，其截至頻率為4Hz，同過濾波電路，高于4Hz的信號不能通過濾波器，則由濾波器出來其脈搏信號已經(jīng)比擬清晰，信號波形如圖5.2所示。圖5.2濾波電路波形圖5.3整形電路調(diào)試硬件電路中整形電路是有運算放大器組成的比擬器，通過信號與調(diào)試過程中設置的參考電壓作比擬，整形結果為脈沖信號，其幅值為運算放大器的電源。信號波形如圖5.4所示。圖5.3整形電路波形圖6.結論本次設計到達了預期的效果與傳統(tǒng)的脈搏測量儀相比，壓電式脈搏測量儀具有以下特點：1.測量的探測局部不侵入機體，不造成機體創(chuàng)傷，通常在體外。2.傳感器可重復使用且速度快，精度高。3.測試的適用電壓為5V的直流電壓。4.穩(wěn)定性好、磨損小、壽命長、維修方便。5.由于構造簡單，因此體積小、重量輕、性價比優(yōu)越。6.測量的有效圍為0次-240次/分鐘。-.z7.總結與體會單片機近20年的飛速開展，儼然已成為計算機開展和應用的一個重要方面。另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大局部功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。而51單片機作為單片機的主流，隨著集成技術的開展，52系列單片機繼承和開展了MCS-51系列的技術特色，有逐漸取而代之之勢。本設計主要是52單片機在脈搏測試系統(tǒng)中的應用。通過單片機實現(xiàn)了脈搏的測量系統(tǒng)，由壓電傳感器采集到脈沖信號，經(jīng)過信號的放大、濾波和整形電路將輸出的信號通過單片機的外部中斷獲取并最終在LCD上顯示。利用單片機自身的定時中斷、外部中斷、計數(shù)等功能，不僅能顯示出此次脈搏測量的次數(shù)，還能自動儲存這個數(shù)據(jù)。本次所設計的測量儀系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、功能穩(wěn)定、使用方便，應用廣泛，具有實際意義。由于時間比擬短，同時本人掌握的知識有限，本次設計雖已完成，但其中有很多缺乏，如程序不夠簡練，電路板不夠美觀，光電傳感器靈敏度不夠高，LCD顯示局部不夠完美等，同時此次設計的測量儀功能比擬單一，沒有如語音系統(tǒng)實現(xiàn)自動讀出脈搏次數(shù)等人性化功能，且在設計過程中使用的運放數(shù)量也較多，加大了電源管理的復雜度。然而科技的進步勢必會使測量儀的功能日益強大和完善，其應用領域?qū)⒉粩鄶U大，將會給我們的生活帶來更多的方便和精彩。為了更好的進展電脈搏測量儀的設計，在近一個學期的時間里，認真收集有關資料，并做相關的整理和閱讀，為這次的設計做好充分的準備。經(jīng)過這次畢設，我收獲了很多，具體總結如下：〔1〕通過此次的設計，使我知道了無論做什么事都應該事先做好充分的準備，不應該盲目的只為了完成任務而被動的學習?！?〕通過此次的設計，使我了解了脈搏測量儀在國外開展之迅速、應用領域之廣、市場前景之大?！?〕通過此次的設計，使我對硬件設計和各模塊的功能有了更深的了解，同時提高了動手能力?！?〕通過次次的設計，使我體會到堅持不懈的毅力對完成一件事情起著巨大的作用。〔5〕通過此次的設計，使我深刻的體會到團隊合作精神的重要性及相互討論過程中的樂趣。-.z8.參考文獻[1]自美.電子線路設計[M].：華中科技大學，2005.9[2]毅剛.單片機原理及應用[M].：高等教育，2003.12[3]明義,華,亮.智能脈搏測試儀的設計[J].計算技術與自動化，2002.9[4]萍,明,支煒.數(shù)字式脈搏測試儀的設計[J].測控技術，2021.5[5]王華祥.傳感器與檢測技術[M].電子工業(yè)，2021.9[6]譚浩強.C程序設計[M].：清華大學，2005.1[7]康華光.電子技術根底[M]〔模擬局部第五版〕.：高等教育.2006.1[8]康華光.電子技術根底[M]〔數(shù)字局部第五版〕.：高等教育.2006.1[9]樓然苗.單片機設計實例[M].：航空航天大學.2003.3[10]樓然苗.單片機課程設計指導[M].：航空航天大學.2007.7-.z附錄1：原理圖及PCB圖PCB圖1：顯示局部原理圖：顯示局部PCB:附錄2:實物圖附錄3：源程序*include<reg52.h>*defineucharunsignedchar*defineuintunsignedintucharcodetable[]="Yourpulseis";//ucharcodetable2[]="80";ucharnum,num2,num3;uintth,tl,val,dushu,gewei,shiwei,baiwei,shu;sbitIcden=P1^7;sbitdi=P1^6;sbitIcdrs=P1^5;sbitkaiguan=P2^2;sbitguanbi=P2^3;/*****延時程序******/voiddelay(uintz){ 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