便携式脉搏测试仪报告

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1、便携式脉搏测试仪报告学院：信息科学与工程学院专业：电子信息工程年级：10级组员：陈均、洪浩、陈帅任务及要求一、任务设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪，该测试仪采用红光或红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。其系统框图如图1所示，其中A、B为2处信号观测点用于作品评测。图1脉搏测试仪系统方框图二、要求1.基本要求（1）设计制作光电脉搏探头，发射红外光或红光作为探测信号，照射到指尖等人体组织后，接收其透射或反射信号。（2）设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路，测量并显示被测人每分钟脉搏次数，以医学仪

2、器产品同时测量值为对照，测量误差不大于±3次。（3）测试仪必须采用3.6V电池供电，并尽量降低待机电流与工作电流。作品应留有电池供电电流测试点以便评测时测量功耗。（4）测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。（5）测试仪在测量状态时，能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量，1分钟完成测量后自动待机，直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。2.发挥部分（1）可预置脉搏次数上下告警门限，当脉搏次数测量值超出告警限时，测试仪告警。（2）可将测试仪设置为监护状态或回放状态。在监护状态，测试仪进行定时、连续长时间测量并保存测量数据，在回放状

3、态，回放所保存测量数据。记录数据时应包括其测量时间。（3）可在不小于128×64点阵的屏幕上实现光电脉搏信号波形动态显示。（4）其它。内容摘要脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的

4、光源的照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。一、概述通过红外对管拾取脉搏MV级的信号，经过第一级放大器进行放大，进入有源滤波器滤去工频干扰信号，再经过第二级放大器进行放大，此时信号幅值达到V级，再须把信号通过比较器进行整形，得到160计数器所需要的时钟脉冲信号，在经过译码器在数码管上显示心跳的次数。通过555构成的60S定时电路控制计数器实现定时功能。再通过若干逻辑门电路构成上下限预警，当达到或低于限值时，报警。二、方案设计二级放大有源滤波一级放大信号采集定时器数码管显示驱动器计数器整形报警逻辑门（1）用红外对管将脉搏的跳动

5、转换为电压信号，并加以放大、滤波和整形转换为数字信号；（2）把整形完的信号通过计数器、译码器最终用数码管显示出来。（3）整个电路用555构成的时基电路定时60S。（4)通过门电路实现上下限预警。一、电路设计方案1、光电转换电路血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比血液中大几十倍，据此特点，采用光电效应手指脉搏传感器来拾取脉搏信号。反向偏压的光敏二极管，它的反向电流具有随光照强度增加而增加的光电效应特性，在一定光强范围内，光敏二极管的反向电流与光强呈线性关系。指端血管的容积和透光度随心搏改变时，将使光电三极管极管收到不同的光强，并由此产

6、生的光电流均随之作相应变化。常用检测脉搏的光电传感器分为红外对管和红外放射管。采用红外对管。将对管夹于手指端部，通过手指的血液浓度会随着心脏的跳动发生变化，红外对管对应的信号便会发生相应的变化，采集此信号经过放大，滤波，比较等处理便可以得到理想的信号。2、放大电路（1）一级放大电路同向比例放大电路信号的采集中会有很强的共模信号，但是为了减少干扰，可以采用两级同相比例放大电路，集成运算放大器采用LM324。（2）二级放大电路后级放大电路同样采用同相比例放大电路。3、滤波电路由于有50赫兹的工频干扰和传感器在测量时有震动带来的干扰,必须对所取信号进行滤

7、波处理。考虑到脉搏的频谱特性以及滤波50赫兹工频干扰可以采用截止频率为2.5赫兹的低通滤波器滤除。因为压控电压源型二阶低通滤波器电路结构简单，调整方便，且使用电路多采用运算放大器做有源器件，几乎没有负载效应，故选择压控电压源型滤波电路4.整形电路整形电路采用运算放大器LM324构成的单限电压比较器。5、定时电路60s定时电路采用555定时器构成的单稳态触发器，频率用电位器调制1HZ.当到60S时用门电路输出一个低电平，接到计数器的使能端，实现定时。定时电路6.报警电路在60S到时，若心跳次数没达到下线则报警，本设计值是40次。若心跳次数达到上限，本

8、设计值是240，则在测量过程中或结束时就会报警。7.计数、译码及显示电路计数、译码及显示电路由十进制计数器74LS160、