基于-单片机脉搏测量仪设计.docx
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1、意义:医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数,方法是用手按在病人腕部的动脉上,根据脉搏的跳动进展计数。为了节省时间,一般不会作1分钟的测量,通常是测量10秒钟时间心跳的数,再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数,即使这样做还是比拟费时,而且精度也不高。而该系统以AT89C51单片机为核心,以红外发光二极管和光敏三极管为传感器,并利用单片机系统部定时器来计算时间,由光敏三极管感应产生脉冲,单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数,时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏次数和时间,系统停顿运行时,能够显示总的脉搏次数和时间。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
2、,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。2.1光电脉搏测量仪的构造光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件,把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号,用电子仪表进展测量和显示的装置。本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、数码显示、电源等局部。1 .光电传感器即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件,它由红外发射二极管和接收三极管组成,它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。2 .信号处理即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。3 .单片机电路即利用单片
3、机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进展运算得出心率(包括T89C51.外部晶振、外部中断等)。4 .数码显示即把单片机计算得出的结果用8位1ED数码管静态扫描来显示,便于直接准确无误的读出数据。5 .电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源,可以是5V-9V的交流或直流的稳压电源。2. 2工作原理本设计采用单片机AT89C51为控制核心,实现脉搏测量仪的根本测量功能。脉搏测量仪硬件框图如下列图1.1所示:图1.1脉搏测量仪的工作原理当手指放在红外线发射二极管和接收三极管中间,随着心脏的跳动,血管中血液的流量将发生变换。由于手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和程度的变化将引起光的强
4、度发生变化,因此和心跳的节拍相对应,红外接收三极管的电流也跟着改变,这就导致红外接收三极管输出脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后输出,输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。单片机电路时输入的脉冲信号进展计算处理后把结果送到数码管显示。硬件:第三章根本元器件介绍3. 1T89C51简介AT89C51是美国ATME1公司生产的低电压、高性能的CMoS8位单片机,片含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATME1公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片置通用8位中央处理器(CPU)和F1as
5、h存储单元,功能强大AT89CS1单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。3.1.1AT89C51的主要性能AT89C2051是ATME1公司生产的带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPRoM)的8位单片机,它具有如下主要特性,如图1.2所示:(1)和MCS-51产品的兼容(2)2K字节可重编程闪速存储器(3)耐久性:1,000写/擦除周期2.7V6V的操作围UCP17P16P15P14P13P12P11(INDP1O(AW)Ri7(5)全静态RST操作:OHZ24WI祝6)P3.0 两级加密程序除艇田1VTf1O 128X8位部RAM八HXI71 根可编程r强
6、舸2 两个16位定上聊粗微电 六个中断源(1F3.4 可编程串行UAR两盥5(N) 直接1ED驱动输出 片模拟比拟器图12AT89C2051的构造框图 低功耗空载和掉电方式 和MCS-51产品的兼容 2K字节可重编程闪速存储器 耐久性:1,000写/擦除周期 2.7V6V的操作围 全静秘傕OHz-24MHz 两级加密程序存储器 128X8位部RAM 15根可编程I/O引线 两个16位定时器/计数器 六个中断源 可编程串行UART通道 直接1ED驱动输出 片模拟比拟器 低功耗空载和掉电方式 和MCS-51产品的兼容 2K字节可重编程闪速存储器 耐久性:1oOO写/擦除周期 2.7Y6V的操作围
7、全静态操作:OHZ24MHZ 两级加密程序存储器 128X8位部RAM 15根可编程I/O引线 两个16位定时器/计数器 六个中断源 可编程串行UART通道 直接1ED驱动输出 片模拟比拟器 低功耗空载和掉电方式。3.1.2AT89C2051的构造框图AT89C2051是一带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储体(EEPROM)的低电压,高性能8位CMOS微型计算机。如图1.3所示。它采用ATME1的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚构造兼容。通过在单块芯片上组合通用的CP11和闪速存储器,ATME1AT89C2051是一强劲的微型计算机,它对许多嵌入式控制应用提供一高度
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