单片机脉搏测量仪器

单片机脉搏测量仪 （只要把手指放在传感器内，很快就可以精确测出每分钟脉搏数，测量的就结果用三位数字显示出来） 1. 电路工作原理 电路由传感器电路、信号放大和整形电路、单片机电路、数码显示电路等四部分组成。 传感器由红外线发射二极管和接收二极管组成，测量原理如下：将手指放在红外线发射二极管很接收二极管之间， 血管中血液的流量随着心脏的跳动变化，由于手指放在光的传递路径中，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，因此红外线二极管的电流也随着心跳的节拍改变，使得红外线二极管输出 与心跳节拍相对应的脉冲信号。该脉冲信号经 F1~F3、R3~R5。C1、C2等组成的低通放大器放大，F4、R6、R7、C3 组成的放大器进一步放大后，送给由 F5、F6、RP1、R8等组成的施密特触发器整形后输出，作为单片机的外部中断 信号。电路中的可变电阻 RP1用来调整施密特触发器的阀值电压。 IC2、X1、R10、C5 等组成单片机电路。单片机对由 P3.2 输入的脉冲信号进行计算处理后，送到数码管显示。发光 二极管 VD3作脉搏测量状态显示，脉搏每跳动一次，VD3点亮一次。 三只数码管 VT1~R12、R12-R21等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示方式，使用共阳数码管，P3.3~P3.5作 三只数码管的动态扫描位驱动码输出，通过三极管 VT1-VT3驱动数码管。P1.0-P1.6口数码管段码输出。 2. 软件设计 程序用 C语言编写，由主程序、外部中断服务程序、定时器 TO中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序住 哟完成程序的初始化。断 0 服务程序由测量、计算、读数等部分组成。定时中断服务程序由计时、动态扫描显示、 无测试信号判断等部分组成。程序中用变量 n对时间计数，用变量 m对脉搏脉冲信号个数计数。 从 P3.2口输入的与脉搏相对应的脉冲信号作为外部中断 0的请求中断信号，外部中断采用边沿触发的方式。由于脉 冲信号的频率很低，所以不适宜用计数的方法进行测量，故而采用测脉冲周期的方法进行测量，即用脉冲来控制计 时信号，通过计时数计算出脉冲周期，再由脉冲周期计算出频率，从 P3.2口每输入一个脉冲信号就能显示一次脉搏 数。 定时器 TO的中断时间为 5ms，每中断一次计时变量 n加 1，因此计时的基本单位为 5ms，例如一个脉搏脉冲周期对 应的 n值为 240，则对应的时间为 1.2s,由此可得每分钟脉搏数为 50。如果 n的值达到 2000，即 10秒钟仍没有发生 外部中断，则示没有脉搏脉冲信号输入，于是 n被清 0，测量结果显示也为 0。 读数采用三位数显示。定时器 TO每中断一次显示一个位，因此 3次中断就可以刷新一次数据，即 15ms刷新一次数 据。 3. 安装与调试 传感器的制作是一个关键。可将红外线发射二极管和接收二极管分别固定在一个塑料夹子的两侧，用时只需将夹子 夹在手指上即可。制作时注意保证红外线接收二极管在使用时不要受到外界光线的干扰。 调试的主要工作室通过对 RP1的调节来调整电路的灵敏度，RP1的阻值越小；灵敏度越高，反之灵敏度越低。调试 时可通过 VD3的发光状态进行观察。如果脉搏跳动时不跟随发光，则说明灵敏度偏低，不易检测到脉搏信号；如果 在没有脉搏跳动时 VD3偶尔也点亮发光，说明灵敏度偏高，容易受到干扰。