毕业设计--基于STC89C52单片机的心率测试仪的设计

毕业设计（论文）题目：基于单片机的心率测试仪的设计学院：电气与信息工程专业：自动化姓名：学号：指导老师：完成时间：2013年05月28日河南城建学院本科毕业设计（论文）摘要I摘要随着生物医学工程技术的发展,医学信号测量仪器日新月异。生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益紧密。通过对人体各种生理信号的检测，能更好的认识人体的生命现象。脉象包含丰富的人体健康状况信息,脉诊技术应客观化、定量化。本设计利用光电式传感器,设计脉搏信号获取的方法。本设计主要是基于单片机的便携式脉搏测试仪的具体实现方法，利用光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形后，输入单片机内进行相应的控制，从而测量出一分钟内的脉搏跳动次数，快捷方便。通过观测脉搏信号，可以对人体的健康进行检查，通常被用于保健中心和医院。本设计所设计的基于单片机的便携式心率测试仪对推进脉诊技术客观化的实现具有积极的促进作用。本设计以单片机为核心，由脉搏检测传感器采集脉搏信号。经过前置放大电路、滤波电路、整形电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。该脉冲信号作为中断信号交由单片机进行脉长周期的计算。然后得到每分钟的脉搏搏动次数（即心率），并在数码管上显示心率，同时还设置了脉搏测量仪的上下限报警电路。关键词：脉搏信号，单片机，光电传感器，脉冲信号，便携式心率测试仪河南城建学院本科毕业设计（论文）AbstractIIAbstractWiththedevelopmentofthebiomedicalengineeringtechnology,themedicalsignalmeasuringinstrumentischangingeveryday.Biomedicalmeasurementandclinicalmedicineandhealthcareincreasinglycloseties.Wecouldbetterunderstandthephenomenonofhuman.lifethroughvariousphysiologicalsignaldetectionofthehumanbody.Pulseinclusionsrichstateofthehealthinformation,Byusingopticalsensors,Withthehighdevelopmentofelectronicsandcomputernowadays,thepulsediagnosingtechnologyshouldbeobjectiveandquantitive.thistextaccesstothepulsesignaldesignmethods.Thispapermainlyintroducestheconcreterealizationmethodfordigitalpulsecounter,whichusesphotoelectricsensorstogeneratepulsesignal.ThepulsesignalisamplifiedandregeneratedtoinputintoMCUtocarryoutcorrespondingcontrol,asaresultthepulsenumberperaminuteismeasured.Theuseofthepulsecounterisquickandconvenient.Throughobservingthepulsesignal,humanhealthcanbeinspected,itisusuallyusedinhealthcarecentersandthehospitals.Inmydesign,PortableheartratemeasuringinstrumentbasedonMCUhasapositiveroleinpromotingtheobjectiveofthepulsetechnology.Keywords:Pulse，MCU，PhotoelectricSensor，PulseSignal，Portable河南城建学院本科毕业设计（论文）目录III目录摘要...............................................................IAbstract............................................................II1绪论................................................................11.1课题设计背景.................................................11.2国内外研究现状...............................................21.3设计的主要内容...............................................32系统的总体设计方案..................................................42.1系统的总体设计...............................................42.2方案的对比和论证..............................................42.2.1脉搏检测传感器的选择....................................42.2.2单片机的选择...........................................62.2.3显示部分的选择..........................................62.3系统各部分的最终方案.........................................73系统的硬件部分设计分析..............................................83.1单片机控制器..................................................83.1.1单片机stc89c52介绍.....................................83.1.2单片机复位电路.........................................113.1.3单片机时钟电路.........................................123.1.4数码管显示电路.........................................123.1.5报警电路...............................................133.2脉搏信号采集................................................143.2.1光电传感器的结构及原理................................143.2.2信号采集电路..........................................153.3信号放大电路................................................163.4波形整形电路.................................................173.5单片机处理电路...............................................173.6系统设计要考虑的问题.........................................193.6.1环境光对脉搏传感器测量的影响..........................193.6.2电磁干扰对脉搏传感器的影响............................193.6.3测量过程中运动噪声的影响..............................203.6.4电源不稳定导致光源供电波动带来影响.....................204系统的软件设计.....................................................214.1设计思想....................................................214.1.1主程序流程图..........................................224.2定时器中断程序流程...........................................234.3INT中断程序流程.............................................234.4显示程序流程.................................................244.5蜂鸣器报警流程...............................................245系统仿真与调试.....................................................26河南城建学院本科毕业设计（论文）目录IV5.1程序设计.....................................................265.2程序调试.....................................................266总结与展望.........................................................29结束语..............................................................30参考文献............................................................31致谢................................................................33附录A整体硬件电路图...............................................34附录B程序..........................................................35河南城建学院本科毕业设计（论文）绪论11绪论1.1课题设计背景多年来，心率测试仪在心脑血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。临床上使用的心电监护仪虽然功能强大，测量精度高，但因为价格高昂，不利于家庭的普及。就算是在医院，护士每天监控病人病情而进行的心率测试也是常用手测。因为正常人的心率和脉搏跳动的次数是一样的，所以可以用测量脉搏的方法来测心率。因此，本设计采用的是设计一种脉搏测试仪测量脉搏数从而实现心率的测量的方法。脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分,因此，在现代医学上具有重要的作用。目前检测脉搏的仪器虽然很多，但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高，其生活方式，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。其发病率和死亡率均居各种疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。因此，认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。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