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指導(dǎo)教師:張秀麗基于單片機(jī)的心率計(jì)設(shè)計(jì)班級(jí):09電工3班學(xué)生:李平學(xué)號(hào):2009401020325
背景:進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),科技不斷的發(fā)展,電子產(chǎn)品越來(lái)越多,系統(tǒng)的價(jià)格越來(lái)越便宜;產(chǎn)品的科技含量比例也越來(lái)越大,性能越來(lái)越可靠。人們?nèi)粘5纳a(chǎn)、生活都在慢慢走向高度自動(dòng)化和智能化。而我們的心率計(jì)卻不是那么理想。意義:為了提高心率測(cè)量的精確性與速度,多種心率監(jiān)測(cè)儀被運(yùn)用到醫(yī)學(xué)上來(lái),從而開(kāi)辟了一條全新的醫(yī)學(xué)診斷方法。所以研究這款心率計(jì)。系統(tǒng)的背景及意義部分模塊的選擇1方案的對(duì)比與選擇傳感器的選擇壓電式和光電式壓電式:壓電式的檢測(cè)方法是利用壓力傳感器或振動(dòng)傳感器將人體脈搏振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電式:光電式檢測(cè)方法是利用光電傳感器檢測(cè)人體內(nèi)血液流動(dòng)時(shí)對(duì)光的透過(guò)率或反射率不同而將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的方法。由于振動(dòng)容易受到干擾且誤差較大,而光電式傳感器感應(yīng)效果靈敏且抗干擾能力較強(qiáng)。從成本方面兩者之間也沒(méi)有太大差別,制作成本都比較低廉。因此我選擇光電式傳感器電源的選擇剛開(kāi)始我是想直接外加AC220V電源,然后經(jīng)過(guò)心率計(jì)內(nèi)部變壓器降壓為AC12V,在通過(guò)整流橋變?yōu)镈C12V,最后通過(guò)IC芯片,濾波電容以及分壓電阻將輸出電壓降為穩(wěn)定的DC5V,給單片機(jī)和LED顯示供電。但是后來(lái)想著這樣的設(shè)計(jì)大大違背了我的設(shè)計(jì)初衷,我想要的是一個(gè)使用簡(jiǎn)單,輕便,精確,續(xù)航能力強(qiáng)且易于攜帶的。那么我的手機(jī)給了我靈感,我可以直接選擇DC12V可充電鋰電池,然后就可以直接通過(guò)IC芯片等輸出DC5V給單片機(jī)供電。放棄了變壓器之后我的心率計(jì)就會(huì)輕便很多,且易于攜帶而且續(xù)航能力并沒(méi)有被削弱。反而在停電時(shí),依然可以使用。只是需要及時(shí)進(jìn)行充電。主要測(cè)量原理
本設(shè)計(jì)將紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體手指部位,經(jīng)過(guò)手指組織的反射和衰減由裝在該部位旁邊的光敏三管來(lái)接收其透射光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由于手指動(dòng)脈血在血液循環(huán)過(guò)程中呈周期性的脈動(dòng)變化,所以它對(duì)光的反射和衰減也是周期性脈動(dòng),于是紅外接收三極管輸出信號(hào)的變化也就反映了動(dòng)脈血的脈動(dòng)變化。只要把此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖并進(jìn)行整形、計(jì)數(shù)和顯示,即可實(shí)時(shí)的測(cè)出心臟跳動(dòng)的次數(shù)。系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1信號(hào)采集
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