脈搏測量儀畢業設計論文

1、 摘 要本課題是人體脈搏測量儀的設計。由于脈搏信號的特殊性，在設計時必須要注意實現測量的準確。該系統的重點就在于要求實現測量的簡便化和精確化。系統要在小于十秒的時間內，測量出人體一分鐘的脈搏，并且保證誤差在2 次以內。本系統以 89S51 單片機作為中心，通過使用單片機來實現系統最核心的計算脈搏功能。在信號的前端處理上，使用壓電陶瓷片采集人體脈搏信號，然后經過 AD620 放大，施密特觸發器整形，低通濾波器濾波等一系列操作，將脈

2、搏信號轉換為同頻率的脈沖信號輸入到單片機內，并利用單片機對其進行計數。計數的方法是利用單片機的計時器，計算一次心跳的時間，然后由該周期計算出頻率，繼而就可以求出一分鐘的脈搏數。按照理論來說，只要有一次心跳信號就可以。但是要考慮到計算的精確性，可以設定為測量五次心跳信號，然后再求脈搏就可以使結果比較精確。計數結果將最終送至液晶屏 1602來進行顯示。雖然壓電陶瓷片的性能并非很好，在信號的采集上不能實現非常精確的采集，但是它的價格低廉，并且

3、在經過系統的信號調理電路后，也能比較滿意的實現我們所要實現的目標。整個系統耗電低，體積小，具有便攜性與精確性。經過多次調試和實驗，本系統基本實現了設計所要求的指標。關鍵詞：脈搏測量；壓電陶瓷片；液晶顯示屏；單片機目 錄引言………………………………………………………………………11 設計任務及要求……………………………………………………31.1 設計任務………………………………………………………………31.2 設計要求……………………

4、…………………………………………31.3 設計時所遇到的問題………………………………………………… 32 系統總體設計……………………………………………………… 32.1 方案論證…………………………………………………………… 32.2 總體設計框圖…………………………………………………………43 系統硬件設計……………………………………………………… 53.1 脈搏信號采集…………………………………………………………53.1.1

5、 傳感器的選擇…………………………………………………………………53.1.2 三種方案的優缺點比較…………………………………………………… 63.1.3 壓電陶瓷片介紹………………………………………………………………73.2 信號調理單元…………………………………………………………73.2.1 一級放大電路…………………………………………………………………8引言 引言在我國傳統中醫學的診斷中，“望、聞、問、切”是最基本的四個方面。而在

6、其中，切，也就是脈診，占有非常重要的地位。通過脈診，醫生可以對患者的身體狀況有一個大概的了解，進而對癥下藥。脈搏信號可以直接反應出患者心臟的部分狀況，我國傳統中醫學認為，通過脈診可以了解到患者臟腑氣血的盛衰，可以探測到病因，病位，預測療效等。從近代醫學的角度來看，人體循環系統承擔著協調全身各組織的能量代謝，輸送氧氣、營養物質，運走代謝廢物等重要的工作，還承擔運送抗體、激素等物質以協調整體的動態平衡。從整體的角度對疾病進行綜合分析，顯然循

7、環系統的信息將占很重要的比重；從整個循環系統來看橈動脈介于大動脈與小動脈之間，由于心臟的舒縮、內臟血容量的變化、血管端點阻抗、管道內脈波的反射、血液的粘滯性、血管壁的粘彈性等因素使脈象攜帶著有關心臟運動、內臟循環、外周循環等豐富的心血管系統及整體的動態信息。因此脈診的臨床意義很大，它的機理是急待于我們進行研究的。鑒于脈診的重要性，人們對于脈搏測量一直非常關注，早在 1860 年Vierordt 創建了第一臺杠桿式脈搏描記儀，國內 20

8、世紀 50 年代初朱顏將脈搏儀引用到中醫脈診的客觀化研究方面。此后隨著機械及電子技術的發展，國內外在研制中醫脈象儀方面進展很快，尤其是 70 年代中期，國內天津、上海、廣州、江西等地相繼成立了跨學科的脈象研究協作組，多學科共同合作促使中醫脈象研究工作進入了一個新的境界。脈搏測量儀的發展主要向以下幾個趨勢發展：(1) 自動測量脈搏并且對所得到的脈搏進行自動分析。目前很多脈搏測量儀都具有檢測血氧等其他的功能，但是對這些信號的分析和診斷還需要

9、一些有經驗的醫生觀察，進行分析后才能確認結果，浪費大量的人力，且由人為引入的誤差較大。因此，未來脈搏自動檢測的內容將更加詳細，自動分析診斷功能也更強大。(2) 數字化技術等先進技術的應用。隨著數字科學技術的發展，脈搏測量儀集成度將更高，更便于攜帶。數字信號處理的運用將使干擾更小，測量更為準確。（3）多功能化越來越明顯目前的脈搏測量儀，一般都具有測試血氧，心電圖等等功能，單純的脈搏測量儀已經很少見。隨著電子技術的發展，脈搏測量儀必然可以實