基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x畢業(yè)設(shè)計(jì)總體方案匯報(bào)

1、 -by suidy基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì) 脈搏測(cè)量?jī)x在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用廣泛，是心電圖的重要組成之一。該畢業(yè)設(shè)計(jì)課題擬設(shè)計(jì)基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x。該儀器以單片機(jī)為主控模塊，壓電傳感器采集脈搏信號(hào)，采集到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)整形電路，形成脈沖信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在LCD1602上進(jìn)行顯示。 一、總體方案設(shè)計(jì) 硬件方案 本系統(tǒng)主要由動(dòng)態(tài)微壓傳感器、脈搏信號(hào)調(diào)理模塊、51單片機(jī)組成。其中模塊信號(hào)調(diào)理模塊包括信號(hào)低通濾波電路、基于LM358的信號(hào)放大電路、基于LM339的信號(hào)整形電路。1.傳感器 SC0073脈搏傳感器，該傳感器采用壓電復(fù)合材料作為換能元件，信號(hào)通過(guò)特殊的匹配層傳遞到

2、換能元件上變成電荷量，再經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。該傳感器是一種高性能低成本的振動(dòng)傳感器，具有靈敏度高、頻率響應(yīng)范圍寬、抗過(guò)載及沖擊能力強(qiáng)、抗干擾性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。通過(guò)測(cè)試該型號(hào)傳感器性能基本滿足條件。2.信號(hào)處理 由于從傳感器輸出的脈搏信號(hào)十分微弱而且有用信號(hào)容易淹沒(méi)在噪聲信號(hào)中，因此需要對(duì)采集到的原始脈搏信號(hào)進(jìn)行放大和濾波等處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平信號(hào)送給單片機(jī)處理。3.單片機(jī) 將處理好的信號(hào)接到單片機(jī)，通過(guò)定時(shí)器定時(shí)對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后送給數(shù)碼管顯示。4.電源 即向脈搏傳感器、信號(hào)處理電路、單片機(jī)提供的電源，可以是5-12V直流的電源經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路送給系統(tǒng)。

3、軟件方案 統(tǒng)主程序控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運(yùn)行, 它是單片機(jī)系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)上電后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對(duì)單片機(jī)內(nèi)專用寄脈搏測(cè)量?jī)x 3 存器、定時(shí)器工作方式及各端口的工作狀態(tài)的設(shè)定。系統(tǒng)初始化之后, 進(jìn)行定時(shí)器中斷、外部中斷、顯示等工作，不同的外部硬件控制不同的子程序。二、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 前置放大電路 二階有源濾波電路 波形整形電路 單片機(jī)接口電路1.前置放大電路 前置放大電路對(duì)于脈搏波信號(hào)采集來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，考慮到脈搏信號(hào)的特點(diǎn)，為了放大噪聲環(huán)境中傳感器輸出的弱信號(hào)，對(duì)于放大器要求具有：極高的共模和差模輸入阻抗;很低的輸出阻抗;精確和穩(wěn)定的增益;極高的共模抑制比?；谝陨戏治?，低功耗、高精度放大器LM358作為前置放大的核心器件。 前置放大電路2.二階有源濾波電路二階有源濾波電路仿真電路圖二階有源濾波電路仿真幅頻特性曲線3.波形整形電路 用LM393高精度電壓比較器將信號(hào)整形為方波，與單