脈搏計時間顯示開題報告

1、畢業(yè)設計開題報告填寫日期： 5年1月 1 日一、本課題研究的主要內容、目的和意義隨著科技發(fā)展的不斷提高，生命科學和信息科學的結合越來越緊密，出現(xiàn)了各種新穎的脈搏測量儀器，特別是電子脈搏儀的出現(xiàn)，使脈搏測量變得非常方便。 脈診在我國已具有2600多年臨床實踐，是我國傳統(tǒng)中醫(yī)的精髓，但祖國傳統(tǒng)醫(yī)學采用“望、聞、問、切”的手段進行病情診斷，受人為的影響因素較大，測量精度不高。科技的創(chuàng)新，脈搏測試不再局限于傳統(tǒng)的人工測試法或聽診器測試法，脈搏測量可利用電子儀器測量出精度更就的數(shù)據(jù)。 人體脈搏信號中包含豐富的生理信息，也逐漸引起了臨床醫(yī)生的很大興趣，達到了方便、快捷、準確的測量脈搏的目的。隨著電子測量技

2、術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電子測量儀器以極快的速度向數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展。制成的脈搏測量儀器性能良好，結構簡單，有較好的應用和推廣價值。脈搏測量儀的設計，必須是通過采集人體脈搏變化引起的一些生物信號，然后把生物信號轉化為物理信號，使得這些變化的物理信號能夠表達人體的脈搏變化，最后要得出每分鐘的脈搏次數(shù)，就需要通過相應的硬件電路及芯片來處理物理變化并存儲脈搏次數(shù)。在硬件設計中一般的物理信號就是電壓變化。本系統(tǒng)的組成包括傳感器、信號處理、單片機電路、顯示電路、鍵盤輸入等部分。二、文獻綜述（國內外相關研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）隨著科學技術的發(fā)展，脈搏測量技術也越來越先進，對脈搏的測量精度也越來越高，國內外先后

3、研制了不同類型的脈搏測量儀，脈搏測試不再局限于傳統(tǒng)的人工測試法或聽診器測試法，脈搏測量可利用電子儀器測量出精度更就的數(shù)據(jù)。人體脈搏信號中包含豐富的生理信息，也逐漸引起了臨床醫(yī)生的很大興趣，達到了方便、快捷、準確在測量脈搏的目的。隨著電子測量技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電子測量儀器以極快的速度向數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展。制成的脈搏測量儀器性能良好，結構簡單，有較好的應用和推廣價值。而其中關鍵是對脈搏傳感器的研究。起初用于體育測量的脈搏測試集中在對接觸式傳感器的研究，利用此類傳感器所研制的指脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點。指脈測量比較方便、簡單，但因為手指上的汗腺較多，指夾常年使用，污染可能會使測量靈敏度下

4、降：耳脈測量比較干凈，傳感器使用環(huán)境污染少，容易維護。但因耳脈較弱，尤其是當季節(jié)變化時，所測信號受環(huán)境溫度影響明顯，造成測量結果不準確。過去在醫(yī)院臨床監(jiān)護和日常中老年保健中出現(xiàn)的日常監(jiān)護儀器，如便攜式電子血壓計，可以完成脈搏的測量,但是這種便攜式電子血壓計利用微型氣泵加壓橡膠氣囊，每次測量都需要一個加壓和減壓的過程，存在體積龐大、加減壓過程會有不適、脈搏檢測的精確度低等缺點。脈搏測量儀的發(fā)展主要向以下幾個趨勢發(fā)展：（1）自動測量脈搏并且對所得到的脈搏進行自動分析。目前很多脈搏測量儀都具有檢測血氧等其他的功能，但是對這些信號的分析和診斷還需要一些有經(jīng)驗的醫(yī)生觀察，進行分析后才能確認結果，浪費大量

5、的人力，且由人為引入的誤差較大。因此，未來脈搏自動檢測的內容將更加詳細，自動分析診斷功能也更強大。（2） 數(shù)字化技術等先進技術的應用。隨著數(shù)字科學技術的發(fā)展，脈搏測量儀集成度將更高，更便于攜帶。數(shù)字信號處理的運用將使干擾更小，測量更為準確。（3）多功能化越來越明顯目前的脈搏測量儀，一般都具有測試血氧，心電圖等等功能，單純的脈搏測量儀已經(jīng)很少見。隨著電子技術的發(fā)展，脈搏測量儀必然可以實現(xiàn)更多的功能。人體脈搏測試儀是用來測量人體心臟跳動頻率的電子儀器，也是心電圖的主要組成部分。心臟跳動頻率通常用每分鐘心臟跳動的次數(shù)來表示。采用數(shù)顯式脈搏計測量心臟跳動的頻率不但精確，而且使用方便，顯示結果醒目。通過

6、查閱資料發(fā)現(xiàn)主要的脈率采集有三種方法：采用一對紅色發(fā)光二極管實現(xiàn)、采用反射式的紅外管實現(xiàn)和采用壓電陶瓷芯片實現(xiàn)。 方法一：檢測的基本原理：隨著心臟的搏動，人體組織半透明度隨之改變。當血液送到人體組織時，組織的半透明度減小；當血液流回心臟，組織的半透明度增大。這種現(xiàn)象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯。因此，本脈率計將紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體的上述部位，并用裝在該部位另一側或旁邊的紅外光電管來檢測機體組織的透明程度并把它轉換成電信號。由于此信號的頻率與人體每分鐘的脈搏次數(shù)成正比，故只要把它轉換成脈沖并進行整形、計數(shù)和顯示，就能實現(xiàn)實時檢測脈搏次數(shù)的目的。 方法二：采用反射式的

7、紅外管?，F(xiàn)在市場上的脈率計普遍采用這種傳感器來采集信號，因為此紅外管接收和發(fā)射都在手指的同一側，所以就不用考慮每個人手指情況不同所造成的麻煩了。但是同樣的，對紅外的知識了解相對匱乏，得到需要的信號也不太容易。 方法三：采用壓電陶瓷片通過脈搏的跳動采集信號。隨著心臟的搏動，人體手腕的脈搏和頸部的搏動較為明顯，采用壓電傳感器放于上述部位，把壓電傳感器測得的信號轉換成脈沖并進行整形、計數(shù)和顯示，就能實現(xiàn)實時檢測脈搏次數(shù)的目的。當脈搏跳動時，壓電陶瓷片便會產(chǎn)生相應的信號，雖然這是一種很陳舊的方法，但是卻很實用，測試的時候能夠明顯的觀測到信號的變化。人體心室周期性的收縮和舒張導致主動脈的收縮和舒張，是血

8、流壓力以波的形式從主動脈根部開始沿著整個動脈系統(tǒng)傳播，這種波成為脈搏波。從脈搏波中提取人體的心理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來都受到中外醫(yī)學界的重視。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)(波形)、強度(波幅)、速率(波速)和節(jié)律(周期)等方面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征,因此對脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學價值和應用前景。但人體的生物信號多屬于強噪聲背景下的低頻的弱信號, 脈搏波信號更是低頻微弱的非電生理信號,因此必需經(jīng)過放大和后級濾波以滿足采集的要求。三、擬采取的研究方法（方案、技術路線等）和可行性論證本設計采用單片機STC89C52為控制核心，實現(xiàn)脈搏測量儀

9、的基本測量功能。系統(tǒng)硬件框圖如下圖1所示：脈搏傳感器信號放大與整形電路報警電路單片機AT89S52顯示電路鍵盤輸入圖1 脈搏測量儀硬件框圖本設計的難點在軟件編碼與調試這一部分，軟件這部分用C語言編寫，C語言編寫比較簡單，而且看起來脈絡清晰，明白，易懂。并且調試、修改起來也比較方便。編寫時各個模塊可以獨立編寫，各個模塊用一個函數(shù)表示，需要時只需調用即可，最后再將各個模塊聯(lián)系起來。重點在硬件設計，硬件設計主要就是各個模塊的設計，其關鍵在于儀器選型和電路設計，如：顯示電路用顯示屏顯示，鍵盤主要用于設定脈搏波速上下限，不在此范圍，則就報警。四、預期結果（或預計成果）本系統(tǒng)具有操作簡單，使用方便，性能穩(wěn)

10、定，精確顯示等功能。設計一個基于單片機的脈搏測量儀。該系統(tǒng)具有以下特點：1. 以STC89C52單片機為處理核心；2. LCD顯示器顯示脈搏次數(shù)；3. 操作簡單易懂。4. 系統(tǒng)顯示穩(wěn)定。五、研究進度安排2014.1.14-3.4 學習相關知識、收集材料、熟悉設計要求2014.3.23-3.25 完成開題報告2014.3.26-4.15 初步設計和事物制作2014.4.16-5.5 撰寫畢業(yè)設計文稿2014.5.6-5.12 定稿、打印、裝訂成冊204準備畢業(yè)答辯六、主要參考文獻1 劉篤仁. 傳感器原理及應用技術. 西安電子科技大學出版社2 郭天祥.新51單片機單片機C語言教程.電子工業(yè)出版社 3 郝文化.Protel DXP 電路原理圖與PCB設計.機械工業(yè)出版社4 孫俊喜.LCD驅動電路、驅動程序設計及典型應用.人民郵電出版社5 王增福.新編常用穩(wěn)壓電源電路.電子