人体脉搏波检测电路.pdfVIP

人体脉搏波检测电路设计报告 人体脉搏波检测电路 设计报告 精82 蔡暻煊 2008010535 2010/9/13 人体脉搏波检测电路设计报告 目录 一、综述4 1. 课题背景 4 2. 实验任务 5 3. 实验预期目标 5 二、 总体方案设计 5 三、 电路设计 6 1. 时钟信号产生 6 2. 倍频电路 7 3. 计数信号产生 8 4. 计数电路 8 5. 显示电路 9 6. 清零信号的产生 10 四、 电路整体工作原理 12 1. 整体电路图 12 2. 工作流程简述 13 五、 实验数据分析 13 六、 总结与改进方案 14 1. 实习过程中的难点 14 2. 仍然存在的问题 14 3. 实习收获与感想 15 4. 改进方案 15 1) 使用数字器件 15 2) 使用单片机 16 七、 附录 16 1. 器件汇总（数字电路部分） 16 2. 芯片管脚图汇总（数字电路部分） 17 3. 实际电路照片 19 八、 参考文献 23 人体脉搏波检测电路设计报告 人体脉搏波检测电路设计报告 一、 综述 1. 课题背景 1) 光电容积法测量脉搏的发展背景 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张, 使血流压力以波的形式从主 动脉根部开始沿着整个动脉系统传播, 这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、 速率和节律等方面的综合信息, 很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流 特征。 传统的脉搏测量采用脉诊方式, 中医脉象诊断技术就是脉搏测量在中医上卓有成效的 应用, 但是受人为的影响因素较大, 测量精度不高。无创测量(Noninvasive Measurements) 又 称非侵入式测量或间接测量, 其重要特征是测量的探测部分不侵入机体, 不造成机体创伤, 通常在体外, 尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。 生物医学传感器是获取生物 信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。光电式脉搏传感器是根据光电容积 法制成的脉搏传感器, 通过对手指末端透光度的监测, 间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传 感器具有结构简单、无损伤、可重复性好等优点。 2) 脉搏波检测传感器原理 根据朗伯比尔(Lamber Beer) 定律, 物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。当恒 定波长的光照射到人体组织上时, 通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程 度上反映了被照射部位组织的结构特征。脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的, 在人体指 尖, 组织中的动脉成分含量高, 而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄, 透过手指后检 测到的光强相对较大, 因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。 下图为手指的血液流动情况与光吸收量的关系： 手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织, 其中非血液组织的光吸 收量是恒定的, 而在血液中, 静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的, 可以忽略, 因此可 以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的,那么在恒定波长的光源的照射下, 通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。