數(shù)字人體心率檢測儀的設(shè)計

1、數(shù)字人體心率檢測儀的設(shè)計目前檢測心率的儀器雖然很多，但是能實現(xiàn)精確測量、數(shù)據(jù)上傳PC機并且具有聲光報警等多種功能的便攜式全數(shù)字心率測量裝置很少。本文介紹的數(shù)字人體心率檢測儀可以在人體的手、腕、臂等部位均能準(zhǔn)確測量出心跳次數(shù)，同時還具有掉電存儲、測量數(shù)據(jù)上傳PC機及聲光報警等多項功能。系統(tǒng)組成如圖1所示，本設(shè)計以單片機為主控信號，外輔少量硬件電路，完成數(shù)據(jù)處理、記憶、顯示、通信等功能。前路7"量片機g碧罌受Li弓盤用前方明I數(shù)字人體心率除割位原理掂用首先，在系統(tǒng)開機時通過鍵盤設(shè)定系統(tǒng)的工作方式，然后，將壓電陶瓷片檢測到人體心跳信號經(jīng)過放大、濾波及整形處理后輸入給單片機，單片機對測量的數(shù)

2、據(jù)進行處理，送顯示電路顯示，同時通過通信電路將測量數(shù)據(jù)上傳PC機，記憶電路主要用來存儲測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)掉電存儲功能，聲光報警電路在測量數(shù)據(jù)超過正常范圍（如大于180次/min或小于45次/min）時進行報警以提醒醫(yī)生£后、。傳感器及信號處理電路如圖2所示。M2傳星翳及信號處理電路檢測心率脈沖信號的傳感器采用壓電陶瓷（在壓電陶瓷片上安裝一海面墊以傳遞脈沖信號）；將采集到的心率信號經(jīng)過由CD4069白3個非門組成3級放大電路進行放大，然后通過由R4R5C5及R7、R&C6構(gòu)成的2級梯形濾波電路進行濾波處理，即可獲得人體心率范圍的信號（約在0.66Hz-3.33Hz之間）；再通過由二

3、極管D1、D2和R6構(gòu)成的檢測電路以及由U1RU1DU1E這3個非門構(gòu)成的整形電路處理后，就可得到單片機所需要的標(biāo)準(zhǔn)的0-5V脈沖信號。鍵盤電路如圖3所示。圖3盤電踏因為I/O夠用，所以4個按鍵分別接到單片機的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5上，采用查詢方式進行工作，K1、K2、K3及K4依次分別完成開始測量、查詢、存測量結(jié)構(gòu)及清除記憶數(shù)據(jù)等操作。顯示電路如圖4所示，采用動態(tài)顯示方式，圖中2片74LS373的數(shù)據(jù)輸入端均接在89C51單片機的P0口上，單片機通過P1.0和P1.3給2片74LS373提供片選信號，從而實現(xiàn)分時選擇2片74LS373工作，分別傳送段碼和位碼。圖中6個數(shù)碼管，

4、前3個用來顯示被測人的序號，后3個用來顯示每分鐘心跳次數(shù)；ULN2803是8反相驅(qū)動器，作為位增強驅(qū)動器。記憶存儲電路見圖5。存儲芯片采用AT24C02SD,串行數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，SCL為串行同步時鐘輸入端；A0A1及A2是片選信號輸入端，TEST51腳是寫保護，接地時表示不保護，測量完心率數(shù)據(jù)后想要保存時就按一下存儲按鍵K3,單片機就通過P2.1給AT24C021供合適的時鐘，然后將數(shù)據(jù)存入指定地址。當(dāng)然,控制字、地址和數(shù)據(jù)是分3次輸入的，并且在每段之間要求AT24C0的供給單片機一個應(yīng)答信號，止匕外，在讀寫數(shù)據(jù)前后要加開始和停止位。ifvAl7rrrr1圖S記憶存儲電路通信電路的功能是將

5、單片機測量的心率數(shù)據(jù)上傳PC機。本電路采用一片MAX2325片將TTL電平轉(zhuǎn)換成PC機所能識別的電平，再通過一個標(biāo)準(zhǔn)的9針接口與PC機連接，外圍電路豐富簡單，只需要5個0.1口的電容器，具體電路如圖6所示C2.GNDHNtN IXIN rxour ixouiL 1 - VtC圖6通信電博聲光報警電路見圖7。由與非門74F00構(gòu)成2級門控振蕩器。其中，U6A和U6B組成低頻振蕩器，振蕩頻率約1Hz,R5為下拉電阻，常態(tài)下使Uc=0V。僅當(dāng)測量數(shù)據(jù)在報警范圍內(nèi)時由單片機的P1.6提供一個高電平電路才起振，B0端交替輸出的高、低電平經(jīng)Q1,使發(fā)光二極管閃爍發(fā)光，U6C和U6D®成音頻振蕩器，振蕩頻率約IKHz,僅當(dāng)B0=1時第2級振蕩器才起振，通過達林頓管Q2輸出變壓器T驅(qū)動揚聲器BL發(fā)出斷續(xù)的"嘀、嘀”報警聲。©7聲光報魯電路圖8系統(tǒng)程序流程主要有顯示驅(qū)動程序、按鍵處理程序、INT0中斷服務(wù)程序、AT24