基于单片机设计的脉搏测量仪(周静)

扬州工业职业技术学院2008—2009学年第二学期毕业论文课题名称：基于单片机设计的脉搏测量仪设计时间：2009.2.05—2009.5.18系部：电子信息工程系班级：0601电气技术姓名：周静指导教师：李建荣助教第1页总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计报告第2页第一部分任务书第3页扬州工业职业技术学院毕业设计任务书系部电子信息工程系指导老师李建荣职称助教学生姓名周静班级0601电气技术学号0605010107设计题目基于单片机设计的脉搏测量仪设计内容目标和要求毕业设计内容和目标：1、设计内容：脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。2、设计目的：实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机(PC机)的实时通讯,作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。毕业设计论文要求：1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；2、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；3、过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。教研室审核系部审核第4页第二部分开题报告第5页扬州工业职业技术学院电子信息工程系09届毕毕业业设设计计（（论论文文））开开题题报报告告书书学生姓名周静专业电气自动化班级0601电气技术学号0605010107题目基于单片机设计的脉搏测量仪指导教师李建荣职称助教学位学士题目类别□工程设计□基础研究□应用研究□其它【课题的内容与要求】脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感器输出的微弱信号提取问题,本文设计的脉搏波检测系统以光电检测技术为基础，并采用了脉冲振幅光调制技术消除周围杂散光、暗电流等各种干扰的影响。并利用过采样技术和数字滤波等数字信号处理方法，代替实现模拟电路中的放大滤波电路的功能。【前言】脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点，造成测量结果不准确。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。【方案的比较与评价】脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感器输出的微弱信号提取问题,本文设计的脉搏波检测系统以光电检测技术为基础，并采用了脉冲振幅光调制技术消除周围杂散光、暗电流等各种干扰的影响。并利用过采样技术和数字滤波等数字信号处理方法，代替实现模拟电路中的放大滤波电路的功能。所以这些在设计过程中都是需要解决的。【预期的效果及指标】通过这次毕业设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。我觉得做毕业设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如PLC的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。作为毕业的学生，能够搞这样的关于PLC技术的设计，确实从中学到了很多的知识。第6页【进度安排】2009年2月05日-2009年3月01日选题、调研、收集资料2008年3月02日-2009年3月17日论证、开题2009年3月18日-2009年4月22日设计（写作初稿）2009年4月23日-2009年5月18日修改、定稿、打印、答辩【参考文献】1.欧阳俊.基于BL-410的指端脉搏波采集系统应用研究.2004.第11卷第2期2.韩文波.光电式脉搏波监测系统.长春光学精密机械学院学报.1999.第22卷第4期3.朱国富，廖明涛，王博亮.袖珍式脉搏波测量仪.电子技术应用.1998.第1期4.刘云丽，徐可欣等.微功耗光电式脉搏测量仪.电子测量技术.2005.第二期5.程咏梅，夏雅琴，尚岚.人体脉搏波信号检测系统.北京生物医学工程.2006.第25卷6.刘文，杨欣，张铠麟.基于AT89C2051单片机的指脉检测系统的研究.医疗装备.20057.张毅坤.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社.1998.9第1版8．任为民.电子技术基础课程设计.中央广播电视大学出版社.1997.5第1版9.朱月秀.单片机原理与应用.科学出版社.2004.2第3版10.李世馨.模拟电子技术基础.高等教育出版社.2001.123第1版【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）指导教师签章：年月日【系部意见】□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）队系（部）主任签章：年月日第7页第三部分毕业设计报告第8页目录第一章引言...............................................................................................................................10第二章硬件电路设计.................................................................................................................112.1AT89C2051主要性能....................................................................................................112.2AT89C2051的结构框图.................................................................................................122.3AT89C2051的引脚说明.................................................................................................132.4复位电路.......................................................................................................................142.5振荡电路.......................................................................................................................15第三章基本结构模块...................................................................................................................163.1脉搏波检测电路...........................................................................................................163.2脉搏信号拾取电路.......................................................................................................163.3信号放大.......................................................................................................................183.4波形整形部分...............................................................................................................20第四章整体电路分析.................................................................................................................214.1光发射电路...................................................................................................................214.2光电转换电路...............................................................................................................214.3信号采集及处理系统...................................................................................................224.4过采样技术的应用.......................................................................................................224.5整体硬件电路设计.......................................................................................................23第五章软件设计.........................................................................................................................255.1程序设计.......................................................................................................................255.2程序源代码...................................................................................................................26结束语..................................................................................................