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脉搏测量仪设计 目录 第1章概述 第2章总体设计思想 2.1 基本原理 2.2 设计框图 第3章设计步骤和调试过程 3.1 总体设计电路 3.1.1 单片机处理电路 3.1.2 单片机复位电路 3.1.4 报警电路 3.2 模块设计和相应模块程序 3.2.1 程序设计 3.2.2 主程序源代码设计 3.3 实验调试结果 总结 第1章概 述 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越 来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器 的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类 传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单， 但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉 测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季 [3] 节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确 。过去在医院临 床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完 成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量 都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测 的精确度低等缺点。 近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是 测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误 差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。 其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末 端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重 复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学 等各个方面并收到了理想效果。 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，是血流压力以波的 [4] 形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波成为脉搏波 。从脉搏波中 提取人体的心理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的 重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等 方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特 [5] 征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景 。但人体的生物信 号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信 号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 第2章总体设计思想 1 2.1 基本原理 脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出 人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。本系统采用STC89S51单片机为核心 而制作的一种实用型脉搏测量仪。采用HK-2000A 集成化脉搏传感器作为传感器对 人体的脉搏心率警醒数据采集。得到的信号送入STC89S51单片机进行处理。单片 机将采集到的脉搏心率在数码管上实时显示出来，同时还设置了脉搏测量仪的上 下限报警电路。本文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细 节问题，最后提出一些完善本设计的改进意见。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受 到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手 段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方 面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征, 因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。 2.2 设计框图 本设计中，采用 HK-2000A 集成化脉搏传感器，HK-2000A 集成化脉搏传感器 采用高度集成化工艺将 力敏元件(PVDF压电膜)、灵敏度温度补偿元