單片機心率監測系統的系統結構整體設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8979單片機心率監測系統的系統結構整體設計案例 1235981.1光學心率監測系統的結構 169381.2光學心率監測系統的原理 2180631.3光學心率監測系統的優勢 3221951.4光學心率監測系統的應用領域 3心率監測系統設計的基本原理是基于人的心跳引起的血液高峰，然后脈率中血液濃度值的突變引起脈率波動。根據紅外傳感器的不同，將主要顯示不同的色調。在不同的光波長后，收集心率的波動，然后通過硬件過濾即可獲得AT89S52單片機可以收集的電子信號。當然，測量獲得的1分鐘之內的心率顫動頻率結果不可能就是精準的測量結果，它只是根據單片機的優化算法，即根據心率顫動的時間差，得到的1分鐘內心率顫動的平均頻率。根據該設計思想，那么就可以從軟硬件設計到軟硬件配置逐步完成設計。1.1光學心率監測系統的結構該心率監測系統的傳感器使用光發射器管和光發射器管作為原始傳感器。收集到的微弱的紅外線被分解為電子信號，每個程序模塊用于完成精確的測量，顯示和報警等等。該系統的組成包括一個紅外傳感器控制模塊，一個信號處理控制模塊，一個外圍電路控制模塊，一個液晶顯示控制模塊以及一部分可調穩壓電源控制模塊。每個控制模塊的功能如表1所示：表1模塊功能表模塊名稱模塊功能光電傳感器非電量(紅外光)模擬量點信號的轉換元件，它由紅外管和紅外接收管組成，把接收到的紅外光按一定線性關系轉換成便于測量的物理量(如電壓、電流或頻率等)輸出信號處理把采集到的非可直接運用的模擬量信號進行一系列的處理(包括濾波、整形、放大)。單片機電路單片機的計數中斷口會根據傳感器輸入的電平的變化運用算法計算出心率（包括AT89S52外圍電路、時鐘電路、外部中斷等）。液晶顯示把單片機計算得出的結果顯示在LCD1602上，便于直觀的讀出所要測量的數據。電源能夠給傳感器、信號處理、單片機提供的電源，可以是通過7805芯片穩壓后輸出的5V直流穩壓電源。可以向光電傳感器、信號整形、放大、單片機Vcc提供的電源。1.2光學心率監測系統的原理在本設計中，控制板使用AT89S52單片機完成心率監測系統的基本準確測量和指示。心率監測系統的設計框架如圖1所示：圖1心率監測系統設計框圖手指放在傳感器的中央，隨著心血管系統的震顫，毛細管中滲出液的濃度值和總流量也會發生變化。當光源照射指尖時，毛細血管中血液-夜晚對比度的變化將使接收管接收到光的抗壓強度也發生變化，因此接收光的單個脈沖與脈搏的搏動相一致。當接收管接收到的光波長發生變化時，紅外接收管的電流也隨之波動。此時，紅外接收管可以檢查工作電壓的變化，然后將其轉換為差分信號。數據信號經過濾波，放大，然后輸出到單片機的端口號。單片機在接收到外部中斷數據信號后執行相應的命令。CPU根據一系列優化算法測量類型化的差分信號后，所獲得的心率校準值將顯示在LCD屏幕上。1.3光學心率監測系統的優勢與傳統的心率監測系統相比，本設計的光學心率監測系統具有以下優點：1.它可以準確地測量并顯示即時心率值。1.對身體無創，值得信賴。3.心率監測系統可重復使用，使用方便，精度高。4.電源電壓為9VAC電壓，非常容易獲得。5.工作平穩，損壞少，使用時間長，維修方便。6.由于硬件配置簡單，外觀設計精美，質量輕巧，價格優。7.準確的測量范圍是每分鐘50-199次。1.4光學心率監測系統的應用領域光學心率監測系統的應用領域主要有以下幾個方面：1.臨床醫學心率監測。1.能源從業人員