基于51單片機的脈搏心率計電路原理圖如下：
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2.1信號采集電路
圖3.3是脈搏心率信號的采集電路，U2是紅外發射和接收裝置，由于紅外發射二極管中的電流越大，發射角度越小，產生的發射強度就越大，所以對R10阻值的選取要求較高。R10選擇470Ω同時也是基于紅外接收三極管感應紅外光靈敏度考慮的。R21過大，通過紅外發射二極管的電流偏小，紅外接收三極管無法區別有脈搏心率和無脈搏心率時的信號。反之，R21過小，通過的電流偏大，紅外接收三極管也不能準確地辨別有脈搏心率和無脈搏心率時的信號。當手指離開傳感器或檢測到較強的干擾光線時，輸入端的直流電壓會出現很大變化，為了使它不致泄露到LM358輸入端而造成錯誤指示，用C4耦合電容把它隔斷[10]。
當手指處于測量位置時，會出現二種情況：一是無脈期。雖然手指遮擋了紅外發射二極管發射的紅外光，但是由于紅外接收三極管中存在暗電流，會造成輸出電壓略低。二是有脈期。當有跳動的脈搏心率時，血脈使手指透光性變差，紅外接收三極管中的暗電流減小，輸出電壓上升。但該傳感器輸出信號的頻率很低，如當脈搏心率只有為50次/分鐘時，只有0.78Hz，200次/分鐘時也只有3.33Hz，因此信號首先經耦合電容C4耦合，再由R5、C5濾波以濾除高頻干擾后，加到線性放大輸入端。
2.2信號放大
2.1放大器的介紹
LM358 是由兩個獨立的高增益運算放大器組成。可以是單電源工作，也可以是雙電源工作，電源的電流消耗與電源電壓大小無關。應用范圍包括變頻放大器、DC 增益部件和所有常規運算放大電路。采用DIP8 或SOP8 封裝形式。
每一組運算放大器可用圖3.4所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo 的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo 的信號與該輸入端的相位相同。LM358 的引腳排列見圖3.5。
按人體脈搏心率在運動后跳動次數達200次/分鐘的計算來設計低通放大器，如圖3.6所示。R6、C6組成低通濾波器以進一步濾除殘留的干擾，截止頻率由R6、C6決定，運放LM358將信號放大，放大倍數由R12和R13的比值決定。
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