總結和展望
心率指心臟每分鐘搏動的次數(shù),它能夠反映心臟的工作狀態(tài)。而心率計是常用的醫(yī)學檢查設備,實時準確的心率測量在病人監(jiān)控臨床治療及體育競賽等方面都有著廣泛的應用。
但在現(xiàn)實生活中,這種儀器可以直接測量心率不是很普遍,在許多小醫(yī)院中,醫(yī)生仍使用古老的手動式聽診器,大大影響了效率和治療時間。這為心率計的研究和生產(chǎn)奠定了必要的基礎。
這篇文章是基于單片機的心率計設計,現(xiàn)在有一些市場研究和設計為基礎的FPGA設計的心率,無論是原理和過程基本上是一樣的!心率是由身體微弱的傳感器信號接收的原則,因為人體的信號弱,一般放大系數(shù)要求高,超過100倍。
心率計的硬件設計,包括微控制器的系統(tǒng)及顯示電路、信號采集和信號放大和濾波電路三部分組成。單片機采用AT89S52或其兼容系列。具有精度高12MHz晶體振蕩器以獲得更穩(wěn)定的時鐘頻率,減少了測量誤差。單片機的P1.0的輸出端口40kHz的超聲波換能器所需的方波信號,外部中斷0來監(jiān)測從紅外傳感器輸出信號采集電路的信號。顯示電路采用簡單實用的液晶顯示器,信號用LM358芯片放大。
基于單片機心率計的軟件設計流程由主程序,中斷子程序流程圖和顯示子程序組成。據(jù)我所知C語言程序有利于實現(xiàn)更復雜的算法,匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間,而心率計的程序既有較復雜的計算(時間t內的平均值),又要求精細計算程序運行時間(動脈搏動時間),所以控制程序可以混合C和匯編語言編程的。
焊完實物后,首先是硬件調試。電路的調試過程是檢驗、修正設計方案的實踐過程,但也是對理論知識的實際應用,解決各種問題的關鍵環(huán)節(jié),是電路設計人員必須掌握的基本技能。
把電子元器件連接起來,實現(xiàn)特定功能的關鍵一步是調試。調試方法有兩種:分塊調試法和整體調試法。在硬件檢測完之后,在沒有問題的情況下可以輸入程序,調試程序的可行性,并加以修正,配合程序改動系統(tǒng)的原理圖。
文中的心率計使用了脈搏波作為源信號,當然我還可以通過對心電圖的分析來研究心率,它們的后繼電路部分結構都大同小異,主要的區(qū)別是前段的信號采集。本心率計適用于4—9V直流電壓,工作電流為100mA左右,心率計通電后,將手指固定在紅外傳感器之間即可檢測到人體的信號,并在液晶上顯示出來!
當然它也存在著一定的問題,但我想在未來的研制和生產(chǎn)中,肯定會大大提高它的性能 ,極力改善它的缺點。
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2018-1-2 20:18 上傳
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