STC89C52单片机智能脉搏监测系统设计(3)

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年代将脉冲仪引用到中医研究中。

1.2 脉搏测量仪的发展与应用

耳脉冲测量相对清洁，环境污染少，使用方便，易于维修。但由于耳静脉薄弱，特别是在季节变化时，受环境温度影响明显，结果不准确。用于临床护理和正常老年人保健的日常监测仪器,如便携式电子血压计,可以实现脉冲的测量,然而,这种便携式电子血压计选择微泵压力橡胶气囊，每一次测量都需要一次压缩和解压后的体积过大，会有不适的减压过程，检测精度低。

近年来，在国内外开展的非接触式非接触式传感器，这种传感器测量的一个重要特征是不侵入人体的一部分，不造成身体上的创伤可以消除仪器本身的误差。测量的精度也比较高。

人的心脏的收缩和舒张，引起主动脉的收缩和舒张，是沿整个动脉系统从主动脉根部传播的波。脉搏波通过显示形态（波形）、强度（幅度）和速度（速度）和节奏（循环）等综合信息反映了人体心血管系统在许多生理和病理特征中的血流量[2]。

2 总体方案的论证与设计

2.1 主控模块的选型和论证

方案一：

选用 MSP430 系列单片机，其内部集成了许多模拟电路、数字电路和微处理器，功能比较全面。然而，该芯片是昂贵的，不适合常规设计和开发[3]。

方案二

选用 51 系列的单片机，该单片机相对来说可靠性高，价格低廉，不可解密且 STC

系列的单片机能够在线编程和调试，易于下载和调试整个程序。因此选用方案二中的 51 系列单片机作为主控芯片。

2.2 显示模块的选型和论证

方案一：

选用 LED 数码管，LED 数码管价格虽价格合适，用于显示数字也最合适，并且占用单片机口线少，但是必须借助移位寄存器如 74LS164 来移位，而且该芯片不适合用于电路调试，因此这里不选用 LED 数码管。

方案二：

选用 LCD 液晶显示屏，LCD 液晶显示屏可显示批量文字和图形，显示具有多样性，价格也能够承受，接口线较多便于调试。

所以本设计选择方案二中的 LCD1602 液晶显示屏作为显示模块。

2.3 传感器的选型和论证

方案一：利用压电传感器，压电式传感器是由介质的材料力产生的压电效应。方案二：

选用光电传感器提取人体脉搏信号，通过检测透过手指的光强将能够间接测量到人

体的脉搏信号[4]。由于光电传感器较压电传感器能够在一般的地方买到，所以这里选用光电传感器来

提取人体脉搏信号。

2.4 时钟芯片的选型和论证

方案一：使用单片机定时器计数器提供的二次信号，利用程序实现时间计数。选用此种方案

固然能够缩小时钟芯片的使用，缩小成本，但是误差较大。方案二：

选择时钟 DS1302，它能够显示年,月,日,时,分,秒,工作电压 2.5 V 至 5.5 V .选择三线接口与单片机来完成通信,同时提供备份电源充电能力。主要特点是串行数据传输,能够提供电源充电功能,而且是可以编程的，掉电保护,也能够停止充电功能。选择 32.768KHZ 晶振作为标准时钟[5]。

因此本设计中选用方案二中的 DS1302 作为时钟模块。

2.5 系统整体设计概述

智能脉搏监测系统结构框图

图 2.1 系统结构框图

系统的总体设计采用 STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、时钟模块、放大器，如图 2.1 所示。该系统有四个按钮，能够设置上限和下限的脉冲数，当超出范围会驱动蜂鸣器发声。脉搏测量时，手指轻放在光电传感器上，因为光是不同的脉冲，使接收信号的强度不一样，然后经过放大整形，最后转换为一分钟的平均脉冲，最后在液晶屏上显示。