毕业设计（论文）开题报告
毕业设计(论文) 题目：基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计
摘要 在传统的医疗检测中，脉象检测一直都起着非常重要的作用，人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一，但受人为因素的影响很大。经医学观察研究表明，人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉，这些动脉和人体其他地方的动脉一样，含有丰富的生理信息。由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性，且抗电磁等干扰能力强，可以对人体进行无损伤检测。本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量，并将测量信息送入单片机进行处理，最后通过数码管将测量结果显示出来。将对脉搏信号的检测模块，脉搏信息的处理模块，单片机，数码管显示模块等电路集成在一块电路板上，形成一个简易的脉搏测量仪。这种测量仪具有精确度高，体积小，价格便宜，易于操作等特点，特别适合于个人使用和家庭使用，给我们的生活带来极大方便，让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。 关键词：脉搏；光电传感器；单片机；数码管
Abstract In the traditional medical testing，the pulse condition detection has been playing a very important role．The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information，the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness．But the man-made factors influence it very much，the medical observation research shows．The end of the finger contains rich capillaries and small arteries．These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information．The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference．This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it．At last，the result is showed by the digital tube．When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal，the processing module of the pulse information，SCM，digital tube are integrated in the board of electric circuit，it formed an simple pulse measuring instrument，this instrument has high accuracy，small, cheap，and easy to operate．It is especially suitable for personal use and family use．It brings great convenience to our life，so we can have a further understanding of our body condition． Key words: Pulse；Photoelectric transducer；SCM；Digital tube
基于单片机的病室监护系统设计 1设计的背景及目的 病室监护系统是集中了各种专业知识和医疗技术，以及各种监护设备，医护人员根据这些先进的医疗设备所监测到的数据，对病人进行救护和治疗，这样就提高了医护人员的工作效率和救护的快速性和及时性，是提高医院和病室护理水平的必要设备之一。近年来常常出现因护士医生的粗心而导致某些医疗事故，不仅给病人及病人家属造成了相当程度上的损害，同时也影响了医院的声誉。因此，针对医院看护问题，应设想出一套病房监护系统的方案。整个监护系统的核心部分是输液报警器再辅之以温度检测仪、脉搏检测仪、心电信号等。输液报警器的作用是当输液结束时能够自动关闭输液管。温度检测仪是利用温度传感器，随时监控病房内的病人的体温以利于护士及时作出相应的措施。脉搏检测仪是利用脉搏传感器，通过病人的手指就可以测到脉搏，跟传统意义上的人工测试脉搏相比，大大的节约了人力物力资源。心电信号检测器是对病人的心电做记录，随时监控病人的心电信号以利于护士及时作出相应的措施。本设计是以AT89C51为核心的病床监护系统，对该系统的硬件和软件结构进行了相应的描述。通过对病区的数据采集，实现医院医疗人员值班室和病人房之间的通信呼叫联系，具有使用方便、操作简单等特点。 随着全球老龄化进程的加快，全球生存环境的恶化，以及人类对健康关注的增加，医疗行业正快速膨胀。由于医疗行业的客户是患者，医疗行业比任意一个行业都需要提高客户满意度。患者希望得到最佳质量的护理和服务，因为他们的生命就掌握在服务提供者的手里，所以他们提出要求的苛刻程度超过其他任何客户。如何更好的满足患者的要求，提高患者的满意度，是从事医疗行业的所有管理人员应该思考的问题。 在中国，约在30,000个医院中仅30％的医院拥有自己的信息管理系统,拥有前端电话接入系统的医院就更少了，前端电话接入系统包括智能话务引导，智能话务分配，传真自动收发，呼叫管理监控，短信自动收发与管理，电子邮件的收发管理等系统，这些子系统是独立于后端的业务层。这些子系统可以把电话挂号，电话咨询专家，电话/ 短信/EMAIL 投诉，电话回访，短信问候等前端与客户直接接触的内容有机的结合在一起。后端客户信息管理系统主要是对会员制患者的资料的管理、对非会员患者的病例的记录与积累、业务统计分析等与提高客户满意度直接相关的子系统。病室监护系统是病人请求值班医生或护士进行诊
五邑大学 电子系统课程设计 题目：脉搏心率测试仪测试与制作 院系信息工程学院 专业电子信息工程 学号 学生姓名 指导教师陈鹏讲师 报告日期2013年1月
脉搏心率测试仪测试与制作 引言 脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。本系统是采用STC89C52单片机为核心而制作的一种实用型脉搏测量仪。采用红外发射管和接收管对人体的脉搏心率进行数据采集，得到的信号滤波放大整形后送入STC89C52单片机进行采集和处理。单片机将采集到的脉搏心率在液晶LCD1602上实时显示出来。本文将首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节，最后列出完善的计算和处理方式与结果。 1.设计解析与设计方案介绍 平均心率值是指一分钟内心脏实际跳动的次数，本心率测量仪是测试平均心率值，测量方法主要有两种: 一种是心电测量. 即根据心电图上相邻二次波形之间的间隔时间来计算心率值; 另一种是脉搏测量。通常心脏的跳动与脉搏的跳动是同步的, 因此只需测出脉搏跳动次数就可以知道心率值测量脉搏是通过记录处理脉搏传感器发出的指脉电信号来实现的。本方案选择的比较简单直接的脉搏测量方式。 目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来, 光电检测技术在临床医学应用中发展很快, 这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰, 具有很高的绝缘性, 且可非侵入地检测病人各种症状信息。本系统设计了指套式的透射型光电传感器, 实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰。采用指套式的透射型光电传感器模块对人体实行心率数据采集，采集所得信号通过放大电路模块实行电信号放大，然后信号通过滤波电路模块进行滤波（特别滤除50Hz市电干扰），再通过整形稳压电路进行整形后，得到幅值在0~5v的正弦信号，再最后将信号通过斯密特比较器NE555形成矩形波并送入单片机控制显示电路模块实现平均心率结果显示。 其具体总体结构框架如图1.1：
扬州工业职业技术学院 2008—2009学年 第二学期 毕业论文 课题名称：基于单片机设计的脉搏测量仪 设计时间： 2009.2.05 — 2009.5.18 系部：电子信息工程系 班级： 0601电气技术 姓名：周静 指导教师：李建荣助教
总目录 第一部分任务书 第二部分开题报告 第三部分毕业设计报告
第一部分 任 务 书
扬州工业职业技术学院 毕业设计任务书 系部电子信息工程系指导老师李建荣职称助教 学生姓名周静班级0601电气技术学号0605010107 设计题目基于单片机设计的脉搏测量仪 设计内容目标和要求毕业设计内容和目标： 1、设计内容： 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。 2、设计目的： 实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机( PC 机) 的实时通讯,作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。 毕业设计论文要求： 1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； 2、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； 3、过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 教研室审核系部审核
本科毕业设计(论文)开题报告 题目：基于单片机的脉搏测量仪 的设计 课题类型：设计□√实验研究□论文□学生姓名： 学号： 专业班级： 学院：信息工程学院 指导教师： 开题时间年月日
年月日 开题报告内容与要求 一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值） 随着科技发展的不断提高，生命科学和信息科学的结合越来越紧密，出现了各种新颖的脉搏测量仪器，特别是电子脉搏仪的出现，使脉搏测量变得非常方便。脉诊在我国已具有2600多年临床实践，是我国传统中医的精髓，但祖国传统医学采用“望、闻、问、切”的手段进行病情诊断，受人为的影响因素较大，测量精度不高。科技的创新，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法，脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息，也逐渐引起了临床医生的很大兴趣，达到了方便、快捷、准确的测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展，现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好，结构简单，有较好的应用和推广价值。 脉搏测量仪的设计，必须是通过采集人体脉搏变化引起的一些生物信号，然后把生物信号转化为物理信号，使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏变化，最后要得出每分钟的脉搏次数，就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。本系统的组成包括传感器、信号处理、单片机电路、显示电路、键盘输入等部分。 二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述） 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精
度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法，脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息，也逐渐引起了临床医生的很大兴趣，达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展，现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好，结构简单，有较好的应用和推广价值。而其中关键是对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。 脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展： （1）自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。 目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他的功能，但是对这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察，进行分析后才能确认结果，浪费大量的人力，且由人为引入的误差较大。因此，未来脉搏自动检测的内容将更加详细，自动分析诊断功能也更强大。 （2）数字化技术等先进技术的应用。 随着数字科学技术的发展，脉搏测量仪集成度将更高，更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小，测量更为准确。
基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题 1. 介绍与背景 在现代医疗领域中，脉搏测量仪是一种非常重要的设备。它能够通 过检测人体的脉搏波形来帮助医生判断患者的健康状况。而基于51单片机的脉搏测量仪作为一种便携式的设备，在实际应用中越来越受到 广大医疗工作者的关注。 2. 脉搏测量原理 脉搏测量的原理是利用光电传感器将人体的脉搏波形转化为电信号。通过对这些信号进行采样、滤波和处理，可以得到一条准确的脉搏波 形曲线。基于51单片机的脉搏测量仪需要通过程序控制，实现对传感器的数据采集以及波形分析。 3. 硬件设计与实现 由于基于51单片机的脉搏测量仪需要具备便携性，因此硬件设计需要考虑到尺寸小、功耗低以及易于携带等因素。一般情况下，硬件系 统包括51单片机、光电传感器、滤波电路、数据转换电路和显示屏等组件。通过合理的布局和连接，确保信号的稳定性和质量。 4. 软件设计与实现 在软件层面上，基于51单片机的脉搏测量仪需要编写相应的程序代
码。这些代码主要包括传感器数据采集、滤波处理、特征提取和波形 显示等功能。控制程序的设计需要考虑到采样频率、滤波算法的选择 以及数据存储与传输等方面。 5.实验与结果分析 通过实验验证，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地测量出人体脉搏波形，并能够显示出波形曲线。通过对采集到的数据进行分析， 可以判断出患者的心血管健康状况。根据采样频率的不同，还能够获 取到更多的生理信息。 6. 应用与前景展望 基于51单片机的脉搏测量仪在临床医疗中具有广泛的应用前景。它不仅可以用于日常健康监测，还可以用于特殊疾病的筛查和诊断。随 着技术的不断发展和创新，基于51单片机的脉搏测量仪将会变得更加智能化和便捷化。 7. 个人观点与总结 作为一位专业的医疗设备写手，我对基于51单片机的脉搏测量仪充满了信心和期待。这种小巧而功能强大的设备在改善医疗领域的工作 效率和病患体验方面具有重要的作用。通过综合应用硬件和软件设计，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地获取人体脉搏波形和生理信息，为医生的临床判断提供重要的依据。
STM32单片机在心率检测仪中的应用研究与 设计 心率检测仪是一种用于测量人体心率的设备，它通过检测心脏搏动的频率来获取人体的心率数据。在现代医疗和健康监测领域，心率检测仪被广泛应用于医院、健身房、家庭等场景。本文将介绍STM32单片机在心率检测仪中的应用研究和设计。 1. 简介 心率检测仪通常由多个部分组成，包括心率传感器、信号调理电路、数据处理模块和显示模块。其中，数据处理模块是关键部分，负责对从心率传感器获取的模拟信号进行数字化处理，并计算出心率值。STM32单片机作为一种嵌入式微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，非常适合用于心率检测仪的数据处理模块。 2. STM32单片机的选择 在选择适合的STM32单片机型号时，我们需要考虑以下几个方面： - 处理能力：根据心率检测仪的要求，选择适当的处理器速度和内存容量，以满足实时处理心率数据的需求。 - 电源管理：心率检测仪通常是便携式设备，需要考虑芯片的低功耗特性和电源管理功能，以延长电池寿命。 - 外设接口：选择具备足够的通信接口和IO口，以连接心率传感器、显示屏和其他外部设备。 3. 心率传感器接口设计
心率传感器通常采用光电测量原理，通过检测皮肤上的血液流动变化来获得心 率数据。在STM32单片机中，我们可以使用模拟输入通道来接收心率传感器的模 拟信号。该模拟信号由心脏搏动引起的光电信号经过信号调理电路处理后产生。 4. 数据处理算法设计 在STM32单片机中，我们可以使用数字信号处理算法来处理从心率传感器获 得的模拟信号，并计算出心率值。常用的方法包括傅里叶变换、滤波和波形识别等。这些算法可以通过软件实现，也可以借助STM32单片机的硬件加速器和数学运算 预处理模块来提高计算效率。 5. 数据显示设计 STM32单片机通常配备有液晶显示屏和触摸屏接口，可以用于显示心率数据 和用户交互。在心率检测仪中，我们可以将心率值实时显示在屏幕上，并设计相关界面和功能，如历史数据记录、报警功能等。 6. 系统优化和测试 在完成心率检测仪的设计后，我们需要进行系统优化和测试。通过对系统的功耗、响应时间和稳定性进行优化，可以提高整个系统的性能和用户体验。同时，进行系统测试，验证心率检测仪的准确性和可靠性。 7. 结论 本文介绍了STM32单片机在心率检测仪中的应用研究和设计。通过合理选择STM32单片机型号，设计心率传感器接口，实现数据处理算法和数据显示功能， 可以成功地开发出一款功能强大的心率检测仪。未来，我们可以进一步研究和改进，将其应用于更广泛的医疗和健康监测领域，为人们的健康提供更好的保障。
人体脉搏信号的嵌入式实时监测技术及应用的研究的开题 报告 一、选题背景和意义 脉搏是一种重要的生命体征，通常用于评估人体的健康状况。传统的脉搏检测需要使 用手动方法，即医生手动触摸病人的动脉来检测脉搏。这种方法不仅测量精度有限， 而且需要专业医生来完成，不太适合实时监测。基于此，开发一种嵌入式实时监测脉 搏信号的技术，将在医疗检测、远程健康监测等领域具有重要的应用价值。 二、研究内容和目标 本文研究的内容主要包括： 1、脉搏信号采集模块：设计并实现一种高精度、低功耗的脉搏信号采集模块，实时采集人体脉搏信号。 2、信号处理算法：对采集到的脉搏信号进行预处理、特征提取、分类识别等处理过程，提取出脉搏信号中的有用信息。 3、系统设计与开发：基于嵌入式系统设计一种实时脉搏监测系统，实现数据的实时传输和存储。 本文旨在开发一种高精度、低功耗、嵌入式实时监测脉搏信号的技术，为医疗检测、 远程健康监测等领域提供一种新的解决方案。 三、研究方法和步骤 1、脉搏信号采集模块的设计和实现，包括信号放大、滤波、AD转换等模块的设计与 实现。 2、脉搏信号的特征提取与分类识别算法的研究，包括基于滤波器的预处理、基于小波变换的特征提取、基于支持向量机等机器学习算法的分类识别等方面的研究。 3、基于嵌入式系统的系统设计与开发，包括软硬件的设计与开发、数据的实时传输和存储等方面的研究。 四、预期成果和创新性 本文预期的成果主要包括：
1、设计并实现一种高精度、低功耗、嵌入式实时监测脉搏信号的技术。 2、实现脉搏信号的特征提取和分类识别算法，提取出脉搏信号中的有用信息。 3、开发一种基于嵌入式系统的实时脉搏监测系统，能够实时采集、处理、传输和存储脉搏信号。 本文的创新性主要体现在以下几个方面： 1、将脉搏信号采集和处理算法应用于嵌入式系统中，并实现了实时监测功能。 2、脉搏信号的特征提取和分类识别算法，能够提取出脉搏信号中的有用信息，并进行分类识别，为医疗检测、远程健康监测等领域提供了一种新的解决方案。 3、软硬件的结合设计和开发，使得该系统具有高精度和低功耗的特点，能够满足实时监测的需求。 五、进度计划和预期成果 本文的进度计划如下： 第一阶段：通过查阅相关文献，熟悉脉搏信号的采集和处理方法，并对其特点进行分析与总结。 第二阶段：设计并实现脉搏信号采集模块，并测试其采集精度和功耗等性能指标。 第三阶段：研究脉搏信号的特征提取与分类识别算法，包括滤波器、小波变换和支持向量机等算法。 第四阶段：基于嵌入式系统设计并开发实时脉搏监测系统，测试其实时性和可用性。 第五阶段：对整个系统进行调试和优化，进一步提高其精度和功耗性能。 预期成果： 1、设计并实现了一种高精度、低功耗、嵌入式实时监测脉搏信号的技术。 2、实现了脉搏信号的特征提取和分类识别算法，提取出脉搏信号中的有用信息。 3、开发了一种基于嵌入式系统的实时脉搏监测系统，能够实时采集、处理、传输和存储脉搏信号。
脉搏测试仪设计报告 摘要：本系统以ST12C5A60S2单片机为核心，利用红外线发射二极管和接收二极管作为信号检测传感器，通过LM324信号放大电路，最终使用四位一体数码管作为显示器件。系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化，红外接收二极管的电流也跟着改变，导致红外发射管输出脉冲信号，经过由LM324构成的放大电路将脉冲信号放大整形，传送至单片机进行信号计算处理，最后将数据结果送到数码管进行显示。由此来对人体心率的数据进行测量。 关键词：ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AH
Abstract：The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate. Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH 目录
基于STM32的脉搏测量仪设计 脉搏测量仪是一种用来测量人体脉搏的医疗设备，可以用于监测心率和脉搏波形等信息，帮助医生了解人体的心血管健康状况。本文将介绍基于STM32的脉搏测量仪的设计。 首先，我们选择了STM32系列的单片机作为主控芯片。STM32系列具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点，非常适合作为嵌入式系统的主控芯片。 接下来，我们需要设计传感器部分。传感器可以采集脉搏信号，并将信号转换为数字信号供STM32芯片处理。常见的脉搏信号传感器有光电传感器和压电传感器。我们选择了光电传感器，因为它具有适应性强、响应速度快等优点。光电传感器可以通过光电效应将脉搏信号转换为电信号，并使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。 然后，我们需要对脉搏信号进行预处理。由于脉搏信号存在噪声等干扰，我们需要进行滤波和放大等处理，以提取出我们所需的脉搏信息。滤波可以使用数字滤波器来实现，它可以有效地去除噪声。放大可以使用放大电路来实现，以增加信号的幅度。 接着，我们需要编写软件算法来对脉搏信号进行分析和处理。首先，我们需要使用数字信号处理算法来对信号进行分析，提取出脉搏的周期和幅度等信息。然后，我们可以根据这些信息计算出心率等指标，并将结果显示在LCD屏幕上。 最后，我们需要设计用户界面和外设控制部分。用户界面可以使用LCD屏幕和按键等元件来实现，用户可以通过按键来控制脉搏测量仪的功
能。外设控制部分可以使用串口、蓝牙等通信模块来实现，以便将脉搏数据传输到手机或计算机上进行进一步的分析和存储。 总结起来，基于STM32的脉搏测量仪设计主要包括：选择STM32作为主控芯片、设计传感器部分、进行脉搏信号预处理、编写软件算法、设计用户界面和外设控制部分等。通过这些设计，我们可以实现一个功能齐全的脉搏测量仪，方便医生进行心血管健康监测和诊断。
中国计量学院 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名：韩昊学号：0600103229 专业：电气工程及其自动化 班级：07电气2班 设计（论文）题目： 基于单片机的血氧饱和度测量仪设计 指导教师：李璟 二级学院：机电工程学院 2011年 3月 15日
一、选题的背景与意义 1 研究背景 随着社会的进步，人民生活水平逐渐提高，各类心脑血管疾病逐渐呈高发趋势。在日常生活中及医疗过程中对人体的状态检测及监护病房中患者的体征信号监测，成为一个很现实的课题。解决这些问题涉及到的一个重要测量参数是肌体的血氧饱和度。 血氧饱和度定义为人体动脉血管中氧合血红蛋白（HbO2）占全体血红蛋白总量的比例[1]。血氧饱和度是反映人体呼吸系统，血管运输氧能力，及新陈代谢重要的参数。因此，脉搏血氧饱和度的监测技术已成为现代医疗必不可少的监测手段之一[2][3]。 在现代生理多参数监护仪中，都包含血氧饱和度监测这一模块。电路结构简单，可靠性好，抗干扰能力强，特别是单片机的引入，使得其性能不断提高，应用范围愈来愈广[2]。 2 发展现状 监测动脉血氧饱和度可以对肺的氧合血红蛋白携氧能力进行估计。在临床实践中，估计动脉氧合的能力常采用的是取动脉血，在数分钟内测量动脉氧分压(Pa02)，并计算动脉血氧饱和度(Sa02)。但这种方法需要动脉穿刺或者插管，对病人有痛苦，并且不能连续监测，在病人处于危险状况时，就不易使病人得到及时的治疗。因此，一种采用无损光谱学方法连续检测人体的动脉血氧含量的方法应运而生[4]。 脉搏血氧测量仪是无创测量人体内动脉血氧饱和度的光电测量仪器。脉搏血氧测量仪是基于以下两个基本的物理学原理进行的研究，一是光电比色原理;二是脉搏容积描记法原理。利用这两个原理筛选出动脉的脉搏波中的血氧饱和度的计算参量[4][5]。 脉搏血氧测量仪可以进行连续的氧合估计，在对病危病人的手术中可以快速提供血氧信息，在对需要连续辅助样治疗的病人可以用于决定氧的需要量，社区医疗的监护过程中及时快速的对SpO2的监测，对中风病人和心肌梗塞等患者的及时发现及时治疗都有非常重要的意义[6]。现代脉搏血氧测量仪可按不同病情设置不同的报警限，任何因素所致的呼吸暂停、心率减慢或心率加快以及氧合改变均可以及时发现，是极有用的监测医疗设备。 3 研究的意义 脉搏波的波形形态及特征值能揭示人体心血管系统的生理病理状况，血氧信号能反映人体的呼吸系统情况，因此对脉搏血氧信号的研究具有十分重要的价值和广泛的应用前景[4]。
基于单片机智能健康监护仪设计 一、研究意义 随着生活水平的不断提高，人们对健康保健和常规检查越来越重视。而且社会老龄化的不断加剧，老年人健康问题也成为了深受社会关注的问题。但是目前的医疗设施水平还远远不能满足社会需求。因此，研究一种新的医疗设备势在必行。智能健康监护仪就成为解决上述问题的有效途径。本文研究的智能健康监护仪可以实现对病人血压、体温、心电、心音、脉搏等参数的实时监护，具有良好的可扩展性和灵活性。 本智能健康监护仪可对多项人体生理参数（体温、血压、脉搏、心电、心音）进行采集和分析，从中得到关于用户健康状况的信息。同时，本系统还可通过多种接口将信息传送至PC，并可以通过3G网络将信息发送至手机等移动式设备。本产品扩展性强、便携、易用，在个人保健等方面有较好的发展前景。 二、研究内容 在参阅大量相关文献的基础上，研制一款便携式的智能健康监护仪。该智能健康监护仪能对患者进行实时监护，包括对心电、心音、脉搏、体温等生理信号的采集、显示、分析处理、网络传输等。该监护仪能通过因特网实时的将数据传输到监护中心，以实现远程实时监护，监护中心端软件实现包括对各病人生理信号数据的接收、显示、管理、分析处理等。本项目研究包括心电、血压、脉搏、体温、呼吸、脑电等生命指征信号提取、识别及传输方法；研制人体生命指征信号检测处理模块；开发基于远程医疗信息交互系统。 本项目采用3G技术，设计一种创新型的网络式监护装置，是一种创新型的智能健康监护仪。智能健康监护仪由专用传感器构成，传感器对所需要监测的人体生理指标比如血压、脉搏、体温、心电、心音等数据进行采集。通过Internet网络可以将数据传输至远程医疗监护中心，由专业医疗人员对数据进行统计观察，提供必要的信息反馈和咨询服务，实现智能健康监护。 此款智能健康监护仪具有外观精致，小巧玲珑，便于携带，操作方便、简单，检测准确，性价比高等特点。它使得被监护人能够拥有较多的自由活动空间，在获得较准确的测量指标的同时，免除人们在家庭与医院之间奔波的劳苦。在异常的生命指征信号出现时，患者本人可以采取一些自救措施，同时也可以通过远程通信，将患者的
天津理工大学本科毕业设计选题审批表 注：（1）“选题理由”由拟题人填写。 （2）本表一式二份，一份院系留存，一份发给学生，最后装订在毕业设计说明书（毕业论文）中。 天津理工大学教务处制表
天津理工大学 本科毕业设计任务书 题目：电子心率计设计与制作 学生姓名届2016 学院（系）专业应用物理 指导教师职称副教授 下达任务日期2015.11.17 天津理工大学教务处制
一、毕业论文内容及要求 心率计是医学中用来测量人体心率的装置,心率是人体的一项重要生理参数,在现代医学中,心率对于血液循环和心脏功能领域的研究具有重要意义。本设计以ATMEL公司的AT89C52单片机为核心器件，实现一个红外线心率计的设计与制作。该心率计采用红外光电传感器实现心率信号的采集，其工作原理为手指血管中血液的流量会随着心脏的跳动发生变化，将手指放在光电传感器光的传递路径中，血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化，此变化和心跳的节拍相对应，因此光电传感器中红外接收管的电流也会随着心跳节拍而改变，使得红外接收管输出与心跳节拍相对应的脉冲信号，该脉冲信号经放大、滤波、整形后送入单片机进行处理，其计算结果即心率值（单位是心跳次数/分钟）由7段数码显示管显示输出。 在毕业设计期间，学生应完成如下内容： ●仔细阅读老师提供的资料，熟悉课题内容与要求。 ●自行查找与课题相关的辅助资料，加深对课题的认识。 ●在熟悉课题要求后，撰写开题报告。 ●查找相关芯片的数据手册，熟悉各芯片的功能。 ●完成硬件电路原理图设计，包括如下模块： ●时钟电路 ●复位电路 ●7段数码管显示电路 ●红外光电传感器采集电路 ●完成软件代码设计。 ●完成仿真调试，对测试中发现的BUG进行修改。 ●完善程序后，编写程序文档。 ●撰写毕业设计说明书。 设计毕业答辩用幻灯片并准备答辩。
目录 1 绪论 (3) 1.1研究背景及意义 (3) 1.2脉搏测量仪的研究现状 (3) 1.3研究的主要内容 (4) 2 脉搏测量仪的设计方案 (5) 3 硬件电路设计与实现 (7) 3.1主控制模块 (7) 3.2信号采集与处理模块设计 (8) 3.2.1 ST188红外光电传感器 (8) 3.2.2 双运算放大器LM358P (8) 3.2.3 信号采集电路 (9) 3.2.4 信号处理电路 (10) 3.3显示模块 (10) 3.4键盘电路模块 (11) 3.5时钟电路 (11) 3.6复位电路 (12) 3.7报警电路 (12) 3.8电源模块 (13) 4 系统软件部分设计 (14)
4.1主程序设计 (14) 4.2中断程序 (15) 4.3显示模块 (17) 5 脉搏仪测试与结果分析 (20) 5.1程序调试 (20) 5.2脉搏测量仪原理图调试 (20) 5.3脉搏测量仪在P ROTEUS的仿真 (20) 5.4PCB排版布线及硬件焊接 (21) 5.5测试数据与结果分析 (23) 6 总结与分析 (24) 参考文献 (25)
1 绪论 1.1 研究背景及意义 脉象诊断已经在我国存在有几千多年历史了，就是我国传统中医必须研究的对象，由于传统医学采用的相关手段，对病人进行的病情诊断，病情的诊断会因为病人或者医者的影响，就会导致测量的准确度问题。现代科技发展的步步提高，生命学和信息学的联系是越来越紧密了，出现了许多样式各异的脉搏测量仪器，尤其是电子式的脉搏测量仪现世，让平时在测量脉搏时很便捷了。使诊断更加精确、治疗能够更加完善。 现如今已经有很多人慢慢认识到，在日常中绿色健康的生活方式，以及对相关疾病防治的重要性。在检测人体脉搏信号的领域里，当今世界上已有许多的先进的知识体系，在当今医学技术里面，人体心血管健康能进行无创检测的方法和仪器不断涌现。研究一种无害的而且实用的测量仪器，使愈来愈多的人关心自己的心血管健康状态，能够在心血管疾病的还处于轻度状态时，进行快一步的发现，而且还能够平时的生活中进行预防。 采用光电传感技术，实现光电法提取指尖脉搏信息，送入控制芯片进行计数并在显示设备上显示脉搏技术，制成的脉搏测量仪器性能良好，结构简单，在脉诊方面具有一定的应用和推广实效。 1.2 脉搏测量仪的研究现状 在日新月异的医疗学中，检测脉搏跳动，来获得患者的身体健康状态的电子科技医疗器件是越来越多了。脉搏信号是显示出身体健康状况的渠道，检测脉搏信号的仪器在传统检测中有它的优势所在。在研究脉搏系统期间，对许多已经出现在网络、市场上的脉搏仪器进行了调查，发现网络、市场上有许多较高的效率，而且比较精确的测量产品，在仔细调查后，发现其中的许多仪器都存在部分不足，所以就没有把其设计的路线和解决其中问题的设计方案应用到大范围的电子产 品生产方面去，也就没有大规模的应用到医学领域中去。比如有些脉搏测量仪器还是比较高效且精确的，但是在物价高涨现代社会，产品的价格是非常高的，在普通消费者比较多的情况下，是不能承受的。有的医疗测量仪器需要比较严格的检测环境，才能检测出人体的脉搏信号，如此要求严格的测量环境，根本不能在
摘要 脉搏心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于52单片机的脉搏心率测量仪。系统以STC89C52单片机为核心，以红外反射式传感器ST188为检测原件，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由红外反射式传感器 ST188感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数，时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏心率次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏心率次数和时间。经测试，系统工作正常，达到设计要求。关键词：脉搏心率测量仪；STC89C52单片机；红外反射式传感器
Abstract Pulse meter in our daily life have got the very extensive application.In order to improve the simplicity and accuracy of the apparatus used to measure the pulse, this topic has designed a pulse measuring instrument based on 52 microcontroller.System with STC89C52 single-chip microcomputer as the core, with original ST188 infrared reflection type sensor for the detection, and use the single chip microcomputer system internal timer to measure time, pulse generated by the reflecting type of infrared sensor ST188 induction, microcontroller pulse is obtained by the pulse accumulation number, time by the timer timing.System can display the pulse frequency and time, the system stops running, can display the total pulse frequency and time.After the test, the system works well, to meet the design requirements. Keywords：The pulse measuring instrument;STC89C52 single-chip microcomputer;The infrared reflection type sensor
安徽农业大学 毕业论文（设计） 论文题目：基于单片机的脉搏仪设计 姓名：丁超越学号：10168140 院系：信息与计算机学院专业：电子信息工程 指导教师：孟浩职称：教授 中国·合肥 二〇一五年五月
安徽农业大学学士学位论文（设计）开题报告
目录 1 引言 (1) 2 设计思想 (2) 3 系统硬件选择方案 (3) 3.1 各模块的选择与论证 (3) 3.1.1 单片机的选择 (3) 3.1.2 显示模块的选择 (3) 3.1.3 传感器的选择 (4) 3.2 概述 (5) 4 系统的硬件电路设计 (5) 4.1 设计原理 (5) 4.2 单片机主控模块 (5) 4.2.1 单片机引脚和结构 (6) 4.2.2 STC89C52的中断系统 (10) 4.2.3 STC89C52的最小系统设计 (10) 4.3 LCD液晶显示屏 (11) 4.3.1 液晶显示原理介绍 (11) 4.3.2 液晶模块简介 (12) 4.3.3 显示器与单片机的链接 (12) 4.4 信号的采集与处理 (13) 4.4.1 光电传感器 (14) 4.4.2 放大滤波整形电路 (14) 5 系统软件设计 (16) 5.1软件流程设计 (16) 5.2 软件功能设计 (17) 6 系统调试 (18)
6.1 硬件调试 (18) 6.2 软件调试 (19) 6.3 全系统测试 (19) 6.3.1 整机测试 (19) 6.3.2 误差分析 (20) 7 结束语 (21) 英文摘要 (22) 致谢 (23) 附录1 元件清单 (24) 附录2 原理图、PCB图与仿真图 (25) 附录3 程序 (28)