單片機(jī)脈搏測量儀

1、目錄I.AbstractII第一章緒論1.1.1 選題的背景和意義1.1.2 脈搏測量儀的發(fā)展與應(yīng)用2.第二章脈搏測量儀的硬件結(jié)構(gòu)3.2.1 工作原理3.2.2 基本元器件的介紹.3.2.2.1 STC89C52簡介3.2.2.2 光電傳感器簡介4.2.2.3 LM324簡介5.2.2.4 AD0832簡介5.2.3 信號采集電路6.2.4 信號放大電路6.2.5 低通濾波電路7.第三章脈搏測量儀的軟件系統(tǒng)8.3.1主程序流程8.第四章實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析9.4.1 單片機(jī)計時測量方法9.4.2 波形處理計數(shù)法104.3 兩種方法的比較13附錄14.摘要脈搏攜帶豐富的人體信息，能夠反映出人們身體的健

2、康狀況。隨著當(dāng)今生活水平的提高，人們對健康的要求越來越高，脈搏測量儀的應(yīng)用越也越來越廣泛。脈搏測量儀的組成包括光電傳感器、信號處理電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源等。本文借助脈搏測量儀提出了兩種測量脈搏的方法。方法一就是單片機(jī)定時30s,信號下降沿觸發(fā)外部中斷，通過對外部中斷的計數(shù)從而實(shí)現(xiàn)了脈搏個數(shù)的測量。方法二是通過下載器將信號數(shù)據(jù)傳送到電腦用口，借助“串口獵人”將用的數(shù)據(jù)讀出來，再通過matlab設(shè)計一個帶通濾波器，對該信號進(jìn)行濾波，對濾波后的信號的波峰個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，結(jié)果即為脈搏個數(shù)。關(guān)鍵詞：脈搏測量、單片機(jī)、matlab、數(shù)字帶通濾波器AbstractPulsecarriesrichofhum

3、aninformationthatcanreflectapersonshealthcondition.Withtheimprovementoflivinglevel,people'shealthrequirementsareincreasingandtheapplicationsofpulsemeasuringinstrumentsaremoreandmorewidespread.ThepulsemeasuringinstrumentsconsistofPhotoelectricsensor,signalprocessingcircuit,SCMminimumsystemandpowe

4、rsource.Therearetwomethodstomeasurepulsebyapplyingthemeasuringinstruments.ThefirstoneisthatSCMdefinitetimefor30secondsandthefallingedgetriggeredexternalinterrupt.Then,wecancountthepulseratebythesumofexternalinterrupt.ThesecondmethodisthatSCMtransmitdatatoPCbythemeansofasynchronouscommunication.Andwe

5、coulduseasoftwarecalledSerialHuntertoreadoutdatafromtheserialportofPC.Then,wedesignadigitalbandpassfilterthroughmatlabtofileringtheinputsignal.Finally,wecountthenumberofpeaksofthefilteredsignal.Theresultisthepulseratewhichwewouldmeasured.Keywords:themeasuringofpulse,SCM,matlab,digitalbandpassfilterI

6、IIII第一章緒論1.1 選題的背景和意義中醫(yī)，是中華文化中一個璀璨的所在，直至科技發(fā)達(dá)的今天，中醫(yī)在醫(yī)學(xué)中仍占據(jù)著一席之地。在中醫(yī)四診（望、聞、問、切）中，脈診占有非常重要的地位。脈診在我國有著悠久的歷史，自史記中記載，至今天下言脈者，由扁鵲也。"扁鵲是一代名醫(yī)，尤其以脈診而出名。到了晉代，名醫(yī)王叔和寫成了脈經(jīng)一書，成為我國現(xiàn)存最早的脈學(xué)專著，脈學(xué)理論得到不斷的發(fā)展和提高。脈診即是通過接觸人體不同部位的脈搏，以體察脈象變化的切診方法。脈象的形成與臟腑氣血密切相關(guān)，若臟腑氣血發(fā)生病變，血脈運(yùn)行就會受到影響，脈象就有變化。脈診在臨床上，可推斷疾病的進(jìn)退預(yù)后。雖然脈診具有綠色無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，

7、但由于中醫(yī)是靠手指獲取脈搏信息，受人為的影響因素較大，測量精度不高，原因如下。第一，僅憑醫(yī)生手指來識別脈象的特征，受到個人感覺和經(jīng)驗(yàn)的約束，不免存在一些主觀因素；第二，需要長時間的訓(xùn)練才能夠掌握脈診的技巧；第三，無法保存測得的脈搏從而影響了對脈象做進(jìn)一步的研究。為了克服上述缺點(diǎn)，將傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學(xué)發(fā)揚(yáng)光大，促進(jìn)脈診的應(yīng)用和發(fā)展，必須與現(xiàn)代科技相結(jié)合。脈搏（英語：Pulse）攜帶有豐富的人體健康狀況的信息。脈搏為體表可觸摸到的動脈搏動，人體循環(huán)系統(tǒng)由心臟、血管、血液所組成，負(fù)責(zé)人體氧氣、二氧化碳、養(yǎng)分及廢物的運(yùn)送。血液經(jīng)由心臟的左心室收縮而擠壓流入主動脈，隨即傳遞到全身動脈。動脈為富有彈性的結(jié)締組

8、織與肌肉所形成管路。當(dāng)大量血液進(jìn)入動脈將使動脈壓力變大而使管徑擴(kuò)張，在體表較淺處動脈即可感受到擴(kuò)張，此即所謂的脈搏。脈搏頻率即脈率。心率（英語：HeartRate）,是指心臟每分鐘跳動的次數(shù)。在正常情況下，脈率和心率是一致的。正常成年人安靜時的心率有顯著的個體差異，一般為60100次/分之間，平均約72次/分。脈搏的頻率還受年齡和性別的影響，成年女性的心率一般比成年男性稍快，嬰兒每分鐘120140次，幼兒每分鐘90100次，老年人較慢，為5560次/分。另外，運(yùn)動和情緒激動時可使脈搏增快，而休息、睡眠則使脈搏減慢。成人脈率每分鐘超過100次，稱為心動過速；每分鐘低于60次，稱為心動過緩。正常人

9、的脈率規(guī)則且脈搏強(qiáng)弱均等，不會出現(xiàn)脈搏間隔時間長短不一的現(xiàn)象。臨床上有許多疾病，特別是心臟病可使脈搏發(fā)生變化。因此，測量脈搏對病人來講是一個不可缺少的檢查項(xiàng)目。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，人們尤其是老人、病人希望能夠方便快捷地了解自身身體狀況，以便及時改善生活方式。人體生理參數(shù)采集和監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的廣泛使用，可以提高人民生活質(zhì)量，延長人類壽命。脈搏是人體重要的生命特征，人們需要適時的了解自身的脈搏信息，基于此，本文將對有關(guān)脈搏的測量與分析開展研究。1.2 脈搏測量儀的發(fā)展與應(yīng)用隨著脈搏測量技術(shù)對脈搏的測量精度越來越高，很多不同類型的脈搏測量儀被研制出來，而其中關(guān)鍵是對傳感器的研究。起初用

10、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(diǎn)。指脈測量比較方便、簡單，但因?yàn)槭种干系暮瓜佥^多，指夾常年使用，污染可能會使測量靈敏度下降：耳脈測量比較干凈，傳感器使用環(huán)境污染少，容易維護(hù)。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)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(jié)果不準(zhǔn)確。近年來國內(nèi)外致力于開發(fā)無創(chuàng)非接觸式的傳感器，這類傳感器的重要特征是測量的探測部分不侵入機(jī)體，不造成機(jī)體創(chuàng)傷，能夠自動消除儀表自身系統(tǒng)的誤差，測量精度高，通常在體外，尤其是在體表間接測量人體的生理和生化參數(shù)。其中光電式脈搏傳感器是根據(jù)光電容積法制成的脈搏傳感器，通過對手指末端透

11、光度的監(jiān)測，間接檢測出脈搏信號。具有結(jié)構(gòu)簡單、無損傷、精度高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。通過光電式脈搏傳感器所研制的脈搏測量儀已經(jīng)應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)等各個方面并收到了理想效果。如今醫(yī)生常用的聽診器由于是依靠人體感官進(jìn)行測量，其精度較低、可靠性差、功能也比較單一、受外界影響很大，而由于微電子技術(shù)的發(fā)展，單片微處理器功能強(qiáng)大而價格低廉，具有很高的性價比?；趩纹瑱C(jī)的紅外脈搏儀，具有可靠性高、控制精度高,功能易擴(kuò)展，有較強(qiáng)的通用性等優(yōu)點(diǎn)。第二章脈搏測量儀的硬件結(jié)構(gòu)1.1.1 原理脈搏測量儀的組成包括光電傳感器、信號處理、單片機(jī)電路、數(shù)碼管顯示電路、用電路、電源等部分。光電傳感器，是將非電量轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件，

12、它由紅外對管（紅外發(fā)射二極管和接收三極管）組成，可以將接收到的紅外光轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量輸出。信號處理部分就是將光電傳感器采集到的低頻信號進(jìn)行放大、整形、濾波處理的模擬電路。單片機(jī)電路，包含STC89C51、晶振電路、復(fù)位電路在內(nèi)，組成單片機(jī)最小系統(tǒng)。電源，即向光電傳感器、信號處理、單片機(jī)電路進(jìn)行供電的電源。這里為了減小交流電對電路的干擾影響，采用9V的電池對上述電路進(jìn)行供電。人的血液中含有大量的血紅細(xì)胞，可以大量吸收紅外線。因此，紅外線在血液中的穿透性要比在其它組織中小得多。當(dāng)人體動脈血管隨心臟周期性地收縮和舒張，動脈血管的血液容積隨之發(fā)生變化時，動脈所在部分的人體組織對于紅外光的透射性就

13、會發(fā)生變化。手指將放在紅外線發(fā)射接收對管中間，血管中血液的流量會隨著心臟的跳動發(fā)生變換。由于手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和程度的變化將引起光的強(qiáng)度發(fā)生變化，因此和心跳的節(jié)拍相對應(yīng)，紅外接收三極管的電流也跟著改變。該信號經(jīng)放大、濾波、整形后輸出，最后進(jìn)入單片機(jī)。通過外部按鍵選擇模式，模式一是單片機(jī)對輸入的信號計數(shù)并把結(jié)果送到數(shù)碼管顯示，模式二是單片機(jī)將信號傳送到電腦上。2.2基本元器件的介紹2.2.1 STC89C52簡介STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k字節(jié)Flash和512字節(jié)RAM。擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52為

14、眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。T2/P1.a1i40vcc1P0.CI/ADOT2EX/P1.1239Pl_213381PO.1/AD1PL.314371PO.2/AD2PL4|536|PO.3/ADSP1.5635PO.4/AD4P1.£734PO.5/AC5Pl.V口S9333PCL6/ADSK,32PO.7/ADVFXD/P3.0廠10m31EATXD/P3.1L.11上1230-|ALE/PROGrNT0/P3T2|29|PSENINT1/P3,3F1328P2.7/A15TQ/P3.4：1427|P2,6/AL4T1/P3.5|1526JP2.5/A1

15、SWR/P3.&IL6251P2.4/A12/P3,T117241P2.3/A11STAL21©23P2.3/A10XTAL119221P2.1/A9VSS匚2021P3.0/AS此次STC單片機(jī)所使用的封裝是PDIP40O如圖2.1所示：圖2.1STC89C52引腳STC89C52引腳功能說明：1、VCC（40弓|腳）：電源電壓2、VSS（20弓唧）：接地3、P0端口（P0.0P0.7）:P0口是一個漏極開路的8位雙向I/O口。可作為輸出端口和總線擴(kuò)展。P1端口（P1.0P1.7）,P2端口（P2.0P2.7）,P3端口（P3.0P3.7）:它們分別是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8

16、位雙向I/O口。但P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表2.1所示：表2.1P3口引腳復(fù)用功能引腳號復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（用行輸出口）P3.2外部中斷0P3.3外部中斷1P3.4T0（定時器0的外部輸入）P3.5T1（定時器1的外部輸入）P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通5、RST（9弓I腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。6、XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。7、XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。1.1.2 光電傳感器簡

17、介光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器在一般情況下，由三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于激光二極管、發(fā)光二極管（LED）和紅外發(fā)射二極管等。發(fā)送器不間斷地發(fā)射光束，或者改變光束的脈沖寬度。接收器由光電二極管或光電三極管組成。檢測電路一般就在接收器的后面，它可以濾出有效信號，并且應(yīng)用該信號。1.1.3 LM324簡介LM324是帶有差動輸入的四運(yùn)算放大器，它采用14腳雙列直插塑料封裝，內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，

18、四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖2.2(a)所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“Vo為輸出端。兩個彳S號輸入端中，Vi-(-)為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+(+)為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖2.2(b)。(反相輸入端)口出圖2.2LM324符號由于LM324四運(yùn)放電路具有電務(wù)用，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)F增益模塊和所有傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器等。圖2.3LM324引腳圖,靜態(tài)功耗小，高增益、可單電源使中，包括應(yīng)用在傳感器放大器，直流區(qū)一CHO-CHI-GMD-圖2

19、.4AD0832弓|腳圖1.1.4 AD0832簡介AD0832是8位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，支持兩個單端輸入通道和一個差分輸入通道它的引腳功能圖如圖2.4所示：CS片選引腳，低電平芯片使能。CH0模擬輸入通道0,或作為IN+/-使用CH1模擬輸入通道1,或作為IN+/-使用GND參考地電位。DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。DO信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CLK芯片時鐘輸入。VCC(VREF)工作電壓或參考電壓2.3 信號采集電路VCCVCC，ClC2°10uF10uF乂久不A如圖2.5就是脈搏信號的采集電路，采用紅外對管作為紅外發(fā)射和接受裝置。圖2.5信號采集電路如果R1過大，通過紅外發(fā)射

20、二極管的電流就會過小，發(fā)射強(qiáng)度就會過小，紅外接收二極管就難以判斷是否有無脈搏。如果R1過小，通過紅外發(fā)射二極管的電流就會過大，發(fā)射強(qiáng)度就會過大，紅外接收二極管也無法區(qū)分是否有無脈搏。所以R1選擇了220Q。另外，C1、C2串聯(lián)組成的雙極性耦合電容起到了“隔直流，通交流”的作用，當(dāng)手指離開傳感器或檢測到較強(qiáng)的干擾光線時，輸入端的直流電壓會出現(xiàn)很大變化，C1、C2可以對此隔斷。2.4 信號放大電路圖2.6是二階放大電路，可以對信號進(jìn)行兩級的放大作用。第一部分即是第一級放大電路。這是個反相輸入式交流放大電路，電源Vcc通過R4和R5分壓，使運(yùn)放同相輸入端的電位為V+=mVcc=丫迫。另外，為了避免電

21、源的紋波電壓對V+電位的干擾，在R4R52R5兩端并聯(lián)濾波電容C3,消除諧振。該電路的增益為：A=-6=-38.46R3圖2.6中第二部分就是第二級放大電路這個電路也同樣是反相輸入式放大電路，參考前面，可以算出該電路的增益為：A2=-與=-10”=-10R710K總的電壓增益為：A=AA2=-10(-38.46)=384.62.5 低通濾波電路信號經(jīng)過兩級放大后，進(jìn)入濾波電路對其進(jìn)行濾波。如圖2.7中，是一個二階低通濾波器。n其中，電路的增益為1,特征角頻率為1RC131.25華F父32K,特征頻率A(s)一2sc1=4.976Q=,等效品質(zhì)因數(shù)為3-Avf12，傳遞函數(shù)為2A/F'n

22、976.6s262.5s976.6第三章脈搏測量儀的軟件系統(tǒng)3.1主程序流程系統(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，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對單片機(jī)內(nèi)專用寄存器、定時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，通過外部按鍵進(jìn)行判斷選擇哪種工作方式，從而開啟定時器中斷、外部中斷、數(shù)碼管顯示或是選擇串口通信。不同的外部硬件控制不同的子程序。流程如圖3.1所示。圖3.1主程序流程圖第四章實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析4.1 單片機(jī)計時測量方法單片機(jī)上電等待測試的狀態(tài)，如圖4.1所示:圖4.1脈搏測量實(shí)物圖選擇測量模式1。單片機(jī)定時器定為30s。同時，脈

23、搏信號通過下降沿不斷觸發(fā)單片機(jī)外部中斷，對中斷進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)?shù)搅?0s,執(zhí)行定時器中斷。計數(shù)值*2=60s內(nèi)的脈搏數(shù)。隨機(jī)找六個同學(xué)分別進(jìn)行5次檢測，記錄下數(shù)碼管上顯示的結(jié)果于表4.1:表4.1數(shù)碼管數(shù)值記錄表單片機(jī)計時脈搏個數(shù)（min）/狀態(tài)平均值小林104樣止94楙止98楙止102楙止104樣止100樣止100/運(yùn)動100/運(yùn)動98/運(yùn)動99/運(yùn)動101/運(yùn)動100/運(yùn)動小楊76樣止82楙止76楙止94樣止80楙止81楙止114后動116Al動110/運(yùn)動114后動120/運(yùn)動115Al動小王75樣止70楙止86楙止100楙止100樣止86楙止小陸70樣止94楙止72楙止70樣止84楙止78

24、楙止小蘇88樣止88楙止66楙止80樣止62楙止77楙止可以看到，在同一個人連續(xù)5次的測量中，即使人的狀態(tài)和所處環(huán)境保持不變，但每次測量結(jié)果仍有大到幾十的差距，這種差距不可謂不大，說明這種測量方法并不是十分可靠。4.2 波形處理計數(shù)法圖4.2串口獵人波形顯示圖由于串口獵人的波形是動態(tài)的，是實(shí)時顯示的，為了能夠?qū)Σㄐ芜M(jìn)行分析，我們還是把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到matlab里面進(jìn)行分析。下面，我們對小陸同學(xué)靜止?fàn)顟B(tài)下的脈搏信號S進(jìn)行測量。對信號S進(jìn)行快速傅里葉（FFT）變換，得到頻譜圖如下：圖4.3S信號頻譜圖10可以觀察到上述信號的主要頻率在50100Hz之間。由國內(nèi)大樣本健康人群調(diào)查發(fā)現(xiàn)，健康成人的平均心跳在

25、72次左右，因此設(shè)計一個帶寬為6090Hz,中心頻率為75Hz的帶通濾波器，將在此頻率范圍外的信號雜波濾掉。如圖4.4所示的帶通濾波器的帶寬就在60100Hz之問，也就是在此頻率范圍內(nèi)沒有衰減，而在此頻率范圍之外的衰減DB值將逐漸增大。515帶通濾波器的幅頻特性曲線5010015。200頻率Hz圖4.4帶通濾波器幅頻響應(yīng)圖4.5濾波前后時域波形11經(jīng)過濾波后的時域波形與濾波前相比較，如圖4.5:經(jīng)過濾波后的信號頻譜，如圖4.6:1500010000膽ig50000(濾波后頻譜)50WO150200250頻率也圖4.6濾波后頻譜圖觀察圖4.6,說明頻率超過60-90HZ的雜波都已經(jīng)被濾波器濾掉，

26、我們已經(jīng)得到了較為滿意的信號丫。我們可以通過對Y信號的波峰個數(shù)進(jìn)行計數(shù)得到脈搏數(shù)。借助巾ndpeaks函數(shù)可以計算出Y信號的波峰個數(shù)為74個，說明此次測量的脈搏個數(shù)為74個/min。通過上述方法，在相同的條件下陸續(xù)測出每個同學(xué)的脈搏個數(shù)，與第一種方法測量得出的結(jié)果進(jìn)行比較，并記錄到表42表4.2測量結(jié)果表樣本單片機(jī)計時脈搏個數(shù)（min）/狀態(tài)波形處理后脈搏個數(shù)（min）/狀態(tài)小林100/靜止75樣止100/運(yùn)動80/運(yùn)動小楊81/靜止77樣止115庇動83/運(yùn)動小王86/靜止70樣止小陸78/靜止74樣止小蘇77/靜止83樣止124.3 兩種方法的比較單片機(jī)計數(shù)方法比較簡單方便，但相同條件下每

27、次測量結(jié)果盡不相同，誤差較大。究其原因，是光電傳感器難免受到外界光線的影響，導(dǎo)致信號產(chǎn)生毛刺。如圖4.7中小圓點(diǎn)處，就是一些毛刺，本來一個脈沖只能觸發(fā)一個中斷，但這些毛刺使中斷次數(shù)增加，導(dǎo)致計數(shù)偏大。如果信號中的諧波較多，那么計數(shù)值就要比實(shí)際值大的多了，這也就是每次測量結(jié)果相差較大的原因了。圖4.7波形毛刺圖波形處理法能對將不必要的雜波濾去，使得波形毛刺減少，更為平滑，得出的測量值也就更接近于實(shí)際值。目前波形處理法的缺點(diǎn)是操作較為復(fù)雜，而且本文設(shè)計的帶通濾波器帶寬為60-90HZ,不能準(zhǔn)確計算頻率遠(yuǎn)超于這個帶寬的信號的脈率。就例如運(yùn)動的時候脈搏跳動比較快，但是濾波器將高頻成分濾掉了，所以在運(yùn)動

28、的條件下測量脈搏就需要改變?yōu)V波器的帶寬了。131、脈搏測量儀電路原理圖單片機(jī)最小京統(tǒng)111TXDT3.1ALUnmmmwn0<riW3P2.7P3.JP2.5P：.4卬PJJXTiLIP22XTML2KllCiKPpm1.2JTT-K-IP24tII1r=i'llT1L門國RXF%?4%，用12、帶通濾波器程序x=inputsignal;%x為輸入信號fp=6090;fs=40110;%fp:通帶邊界;fs：衰減截止邊界ap=10;as=25;%ap：通帶區(qū)衰減DB數(shù)設(shè)置；as：截止區(qū)衰減DB數(shù)設(shè)置fsa=500;%fsa：序列x的采樣頻率wp=fp/fsa*2;ws=fs/fs

29、a*2;%設(shè)計巴特沃茨濾波器n,wn=buttord(wp,ws,ap,as);b,a=butter(n,wn);%查看設(shè)計濾波器的曲線h,w=freqz(b,a,256);%求出幅頻響應(yīng)figure(1);plot(w*fsa/(2*pi),abs(h);xlabel('頻率Hz');ylabel('響應(yīng)幅度');title('帶通濾波器的幅頻特性曲線');gridon;y=filter(b,a,x);%X*信號進(jìn)行濾波14figure(2);subplot(211);plot(x);xlabel('t');ylabel(

30、9;x(t)');grid;title(,濾波前時域波形,);subplot(212);plot(y);xlabel('t');ylabel('y(t)');grid;title('濾波后時域波形)；%xx=fft(x,512);Y=fft(y,512);w=(0:255)/256*fsa;figure(3);subplot(211);hua_fft(x,fsa);ylabel('幅值');xlabel('頻率Hz');grid;title('濾波前頻譜,);subplot(212);hua_fft(y,f

31、sa);ylabel('幅值');xlabel('頻率Hz');grid;title('濾波后頻譜,);n=size(findpeaks(10*y)；%計算得出y的波峰個數(shù)%畫頻譜程序functionhua_fft(y,fs)nfft=2Anextpow2(length(y);%找出大于y的個數(shù)的最大的2的指數(shù)值y=y-mean(y);%去除直流分量y_ft=fft(y,nfft);%X丫信號進(jìn)行口尸丁，得到頻率的幅值分布y_p=y_ft.*conj(y_ft)/nfft;y_f=fs*(0:nfft/2-1)/nfft;%T變換后對應(yīng)的頻率的序列plo

32、t(y_f,abs(y_ft(1:nfft/2);%論壇上畫FFT的方法ylabel('幅值');xlabel('頻率');title('信號幅值譜");3、脈搏測量儀軟件部分(1)定時器中斷流程圖：由單片定時器定為30s,外部中斷采用邊沿觸發(fā)的方式，當(dāng)處于測量狀態(tài)的時候，來一個脈沖脈搏次數(shù)就加一,機(jī)累加得出30s內(nèi)的脈搏次數(shù)。通過計數(shù)30s中脈沖個數(shù)*2換算到一分鐘的脈搏數(shù)。(2)單片機(jī)程序#include<reg52.h>#include"ad0832.h"#defineucharunsignedchar15

33、#defineuintunsignedintsbitTX=P3A1;/*09數(shù)字顯示*/ucharcodeDisp11=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00;/*變量聲明*/ucharnumber;ucharmode;/0:單片機(jī)計數(shù)1:異步通信ucharMbcount;/脈搏次數(shù)計數(shù)ucharsuccess;intMbvlaue;ucharmb=0,m,counter;uintn;unsignedintOldcount,Newcount;unsignedcharFlag=0;/*延時程序*/voiddelay(uchar

34、t)延時程序inti,j;for(j=0;j<t;j+)for(i=0;i<110;i+);voiddelayms(uchart)/ms延時程序unsignedchara,b,c;for(c=0;c<t;c+)for(b=102;b>0;b-)for(a=3;a>0;a-);voiddelay104us(void)/?-0.918402777778usunsignedchara;for(a=46;a>0;a-);voidDisplay(unsignedintnum)數(shù)碼管顯示程序Ds3=0;第三位（百位）數(shù)碼管顯示；將P3.5口設(shè)為輸出口P1=Dispnum/100;delay(5);Ds3=1;第二位（十位）數(shù)碼管顯示16Ds2=0;if(mode=1)P1=Dispnum%100/10|0x80;顯示小數(shù)點(diǎn)elseP1=Dispnum%100/10;delay(5);Ds2=1;/第一位(個位)數(shù)碼管顯示Ds1=