人体生物信息检测仪脉搏测试仪报告

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1、29人体生物信息检测仪29目录一.引言-3-二.方案设计-3-2.1硬件部分-3-2.1.1主控器模块-3-2.1.2脉搏采集传感器-4-2.1.3温度采集传感器-4-2.1.4语音播报电路-5-2.1.5信号放大电路-6-2.1.6显示模块-6-2.1.7按键控制部分-7-2.2软件部分-7-三.硬件设计-8-3.1电源电路-8-3.2LCD显示模块-8-3.3单片机最小系统-9-3.4脉搏采集部分-9-3.5体表温度采集部分-10-3.6信号处理部分-11-3.6.1信号放大及整形电路-11-3.6.2信号滤波及反向电路-12-3.7声音告警系统-13-3.8语音播报系统-14-3

2、.9按键控制部分-14-四.软件设计-14-4.1主函数设计-14-4.2脉搏测量子函数设计-15-4.3体表温度测量子函数设计-16-五.功能测试部分-16-5.1基本功能测试-16-5.1.1基本功能（1）测试-16-5.1.2基本功能（2）测试-17-5.1.3基本功能（3）测试-17-5.1.4基本功能（4）测试-17-5.2发挥功能测试-18-5.2.1发挥功能（1）测试-18-5.2.2发挥功能（2）测试-18-5.3创新部分测试-18-六.总结-19-七.附录-19-八.参考文献-37-29一、引言随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都呈几何倍

3、数的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数则受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说渗透到社会的每一个领域。与此同时，单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量脉搏心率数，又可以用来测量温度等参数。由单片机构成的温度检测、温度控制系统广泛应用于我们生活中的很多领域。根据题目要求本设计采用STC89C58RD+单片机开发板作为控制核心。系统主要包括脉搏采集传感器模块、信号调整电路、温度采集传感器模块、主控器模块、键盘控制模块、显示模块、

4、声光报警电路、电源供电模块八个模块。在脉搏测量方面，用波长为600-1000nm的红外二极管照射指尖，光敏二极管接收信号进行转换，转换后的微弱电流信号经运放LM358转化为电压，电压信号经放大、整形、滤波后成为较为规则的方波，直流叠加后的信号被单片机进行采样，转化为相应的脉搏跳动值；在体表温度测量方面，通过DS18B20直接读取被测者体表温度值，送入单片机进行数据处理，最后二者的测量结果通过液晶显示出来。当测量的脉搏跳动次数或测量的体表温度超过设定值时，单片机控制蜂鸣器报警。二、方案设计2.1硬件部分2.1.1主控器模块的方案论证与比较方案一：利用MC68HC05/08系列单片机对系统

5、进行控制。其乘法和除法指令给编程带来了便利。但是其指令系统共有89条指令，不利于CPU的执行速度。29方案二：采用MCS-51系列单片机对系统进行控制。MCS-51系列单片机采用哈佛体系结构，虽然其程序存储器和数据存储器独立编址，但它们与CPU之间传递信息必须共用同一条总线，且其指令系统共有111条指令，于是影响到CPU运行速度的进一步提高。方案三：采用STC89C58RD+系列单片机对系统进行控制。STC89C58RD+是一种新型的51内核的单片机，它内部包含32KflashROM、1.2KRAM,具有超低功耗，正常工作模式下典型功耗为4~7mA，空闲模式下小于2mA。STC89C5

6、8RD+与传统的51单片机相比具有超强的抗干扰能力，每个I/O口对Vcc和GND均进行了二极管箝位保护，因此输入电压范围宽，不怕电源抖动。综上分析，主控器模块应选择方案三STC89C58RD+系列单片机。2.1.2脉搏采集传感器的方案论证与比较方案一：采用集成传感器。当前，市面上有很多类型的集成心电传感器，其灵敏度高，集成度高，直接就可以反映出心率的变化，且已包含了滤波等抗干扰电路，波形经过放大可以直接处理使用，但其价格非常昂贵，购买也不是很方便。方案二：采用红外对管。采集信号经过放大，滤波，比较等处理便可以得到理想的信号。红外对管具有灵敏度高，易于操作，响应速度快，结构简单等优点，满

7、足题目所需的要求。方案三：采用压电陶瓷片。压电陶瓷片可以将脉搏振动转化为电压信号，可以将压电陶瓷片测得的信号转换成脉冲并进行整形、计数和显示，从而实现实时监测脉搏次数的目的。但人体手腕的运动或颈部的运动如说话仍然会对信号采集产生影响。综上分析，脉搏采集传感器应选择方案二红外对管。2.1.3温度采集传感器的方案论证与比较方案一：采用热敏电阻。利用热敏电阻的感温效应，可满足40℃至90℃29测量范围，但热敏电阻的精度、重复性、可靠性较差。而且在温度