基于单片机的数字心率计设计
作者：黄川来源：《科技资讯》2013年第26期
黄川
乐山师范学院物理与电子工程学院四川乐山614000
摘要本论文中的心率计采用光电传感和放大滤波技术制作出一个光电脉搏探头然后经过AD转化把信号传送给主芯片STC89S52单片机作信息处理后送LCD液晶显示屏显示LED发光二级管发光报警指示。该电路能够有效地抑制干扰、提高精度得到较理想的脉搏波信号具有低功耗低成本的特点。
关键词单片机STC89S52光电传感器LCD液晶显示屏LED发光二极管
中图分类号TP23791201309b001402
文献标识码A
文章编号1672
为了提高心率测量的精确与速度多种心率测量仪被运用到医学上来。心率计很快产生并得到发展。随着人们的生活节奏加快、单片机技术的发展设计一种以使用方便为前提能够快速测出人心率的心率计不仅是临床者的欲求也是体育训练者和外出旅游者的需求因此心率计有着广阔的市场前景。它的设计为现代社会人们的生活带来了诸多便利在提高人们的生活质量、防治疾病的产生有一定的作用。
1硬件设计与实现
数字心率计主要是通过光电传感器采集外界人体心率后经信号的滤波放大比较处理再单片机控制液晶显示屏显示达到理想测心率和显示输出效果。数字心率计的总体设计电路框图如图1所示主要包括取样电路、放大滤波电路、整形电路、单片机处理电路和显示电路。先用红外光电传感器采集与心跳同频率的信息当人体组织半透明度的数值较大时红外光电二极管发射出的透过人体组织的光强度很弱光敏三极管无法导通所以输出端为高电平当人体组织半透明度的数值较小时红外光电二极管发射出的透过人体组织的光强度较强光敏三极管导通输出端为低电平这样就形成了频率与心率次数成正比的低频信号它近似于正弦波形。脉搏为50次分时频率是078Hz199次分时频率是333Hz从传感器过来的是低频信号。该低频信号首先经滤波电路以消除高频干扰再经过二级线性放大器放大器将信号放大后再进行比较得到脉冲信号该脉冲信号通过P32口送到单片机后软件对信号进行处理最后在液晶显示屏上显示数值。
数字心率计是以单片机STC89C52来作为最小系统的控制器。采集电路用红外发射和接收装置来采集人体的心率。按人体心率在运动后跳动次数达200次分钟的计算来设计低通放大器作为放大电路。比较电路是利用电压比较器和电容的充放电来实现的。单片机处理电路运用了ATMEL公司的89C51单片机作为核心元件在这里运用单片机能更快更准确地对数据r