摘要:由脉息传感器丈量脉息,脉息信号通过扩大、滤波、整形、倍频构成数字信号;单片机把该数字量作为外部中止信号计时。LCD1602显现每分钟心脏跳动的次数即心率。当心率大于上限或小于下限时,声光报警,表明心率反常。心率上下限值能够由键盘设定。
关键词:脉息、光电丈量法、单片机
导言
祖国医学诊脉是指医师用手指切按患者的脉象、探查了解病况。诊脉对剖析病理有积极意义。可是诊脉受人的片面要素影响大。脉息心率丈量仪选用光电传感器丈量脉息。丈量原理是:心脏跳动引起血压改变,血压改变又引起血液浓度改变;光电传感器能够探测到血液浓度的改变,这种改变触发光电感应一即红外线信号强弱的改变。光电传感器把人体脉息改变转换成光电信号;通过单片机剖析核算出心率。液晶显现器显现心率……即每分钟心脏跳动的次数。完结了客观丈量脉息即单片机丈量脉息。
1 规划框图和作业原理
光电丈量法丈量脉息规划框图如图1光电丈量法丈量脉息:是由脉息传感器模块和单片机操控模块组成。
……脉息传感器模块:
由光电感应电路,脉息信号扩大电路,滤波避免搅扰电路,整形把模仿量整构成数字量电路,倍频缩短丈量时刻电路组成脉息传感器模块。
……单片机操控模块:
……由电源电路,单片机最小体系电路,键盘电路,液晶显现电路,超限报警电路组成。
2 硬件电路
规划思路:咱们知道单片机能够计数…即能够对外部中止脉冲进行计数。周期和频率是互为倒数联系。也就是说单片机能够做成频率计。而脉冲能够当作脉息传感器发生的脉冲。血压改变引起的血液浓度改变是接连改变的模仿量,单片机只接纳数字量。所以,需要把正弦波转换成方波然后满意单片机的计数要求。
单片机核算出心率由液晶显现器在榜首行显现:N次/每分钟;第二行显现上、下限心率值。超限声光报警提示心率反常。
2.1 光电传感器模块
由光电信号收集电路(图2)收集脉息信号,因为信号太弱有必要通过扩大电路两级扩大。然后由滤波电路滤除搅扰信号。而整形电路的作用是把正弦波模仿量转化为矩形波数字量。选用双倍频电路进步频率,缩短周期(时刻)以期赶快测出脉息次数。光电传感器电路如图3
仿真时,脉息信号用1 5 0 m v直流电混合2.5Hz 1 07mv正弦交流电模仿。输入1 50mv两级扩大今后输出900mv,因而扩大倍数是900/150等于6倍。扩大今后的电压应能够到达与非门阀值电压。光电传感器输出信号是方波信号能够用2.5Hz 5V方波信号模仿。
由红外线发射和红外线接纳构成的脉息信号收集电路把脉息信号转换成电信号。
以上仿真丈量运用的是Multisim10仿真软件,波形为虚拟示波器丈量;
2.2 单片机操控模块
选用AT89C52单片机,12MHz晶振。显现器选用LCD1602液晶显现。1602数据线和P0口相连。1602操控端口接P10、P11。P0口上拉电阻选用排阻。声光报警电路由P36口操控NPN三极管基极、由集电极驱动蜂鸣器宣布报警声。因为P36输出的是方波、三极管会导通/截止替换改变,报警信号灯展呈现闪耀。
键盘电路挂在P33、P34、P35口上。选用循环办法扫描键盘,都为1时,表明没有键按下。为0时,有键按下;
心率上、下限设置键:按下设置键进入设置形式;如下限闪耀:设置下限,这时按加一键一次,下限值加一;如按下减一键一次,下限值减一;设置完结时,再按一次设置键;中止闪耀,完结设置。
P36口能够输出方波信号操控NPN三极管导通,三极管驱动集电极上的蜂鸣器和发光二极管LED宣布声光报警信号。超越上限或低于下限时,均宣布声光报警,表明心率反常。
如图5为单片机操控电路心率超越130时,报警时的仿真状况。
心率正常规模为:60~100次/每分钟;大于160次/每分钟,为心动过速;低于40次/每分钟为心脏病。
LCD 1602榜首行显现:丈量心率值;第二行显现:H:上限值L:下限值;
单片机仿真运用的是Proteus仿真软件;软件调试运用的是Keil 4.0;
3 结语
使用红外发光二极管宣布红外线照耀人的指尖,另一侧红外接纳二极管收到光电信号,完结脉息信号的收集;单片机中止计时核算心率并送LCD显现心率;本次完结了仿真验证;重要意义:固然因为传统诊脉办法是祖国医学留下的法宝之一;但因为受人的要素影响较大,存在着片面性问题;并且,对人的要求专业性极高。由单片机和光电传感器组成的全主动电子诊脉完结了辅导丈量、主动显现心率,还能提示心率过快、心率太低。治疗成果片面,使得一般患者自己也能监控病况。心率反常及时吃药。关于生命健康有积极意义。