基于单片机的心跳测试仪的设计与实现.pdfVIP

I

摘要

,人们的生活也越变越好了,但是在物质生活

变好的同时,人们身体也伴随着多种疾病,因此人们的身体健康也渐渐被重视了

起来;而心血管疾病又是一种高频率出现的比较难以预防的一种突发性疾病。人

们总是需要去一些固定的医疗点或者医院才可以检查身体疾病，本设计就可以解

决这个问题，作为一个便携式的脉搏检测器可以让人们在任意地点放轻松的完成

检测，尤其是有这方面疾病的患者可以事实监控自己的身体状况。本设计采用

ARM公司的STM32F103CBT6作为主控芯片；采用ST188光电传感器作为脉搏采集

器；采用OLED显示屏来显示实时心率状况；采用LM358运算放大器对采集到的

微弱信号进行放大整形；采用蜂鸣器作为报警装置提醒受检者。本设计可以使用

按键作为输入来控制心率上限下限值作为报警依据，采用USB接口进行供电，只

需受检者将手指放于光电传感器上就可进行检测，使用方便，操作简单相信可以

为广大人群带来方便与健康。而且该系统测量精度准确到了2次/分。

关键词：光电传感器,心率检测,STM32F103CBT6,运算放大器

1论

,在有脉搏感应的时候透光性差,没有脉搏感应

时透光性比较强,通过将光信号转化为电信号,从而作为脉搏检测的凭仗。通过对脉搏信

号的检测,可以对人体的身体机能情况进行预估,脉搏检测仪通常被广泛用于医疗中心

和医院，但本设计外观小巧可以在各种地方使用。本系统在受检者检测的同时可以通过

显示模块与LED灯来查看脉搏状况，当然显示屏会更直观。键模块还可以用于设置脉冲

的上限和下限时间。测定值超过设定值范围时，驱动蜂鸣器发出警报。根据古代到现在

的中国的脉冲条件来判断人体功能信息的一部分，是一般的科学方法。本系统以ARM公

司的STM32F103CBT6为主控芯片、以ST188光电传感器作为脉搏检测器、以单片机内部

定时器作为时间依据、以LCD1602为显示模块、以蜂鸣器为报警模块。本系统的主要工

序是将手指放置在光电传感器上，将脉冲发光生物信号通过红外发光二极管和感光体晶

体管的相互感应转换为发光二极管的光信号。这样，光信号从传感器转换成电信号。电

信号经过滤波电路去除电路以及外界的噪声波形，经过LM358将脉搏信号进行放大整形

最终作为单片机IO口的输入，由系统内部定时器对输入信号进行计算，算出脉搏次数

再通过LCD1602模块实时显示，在系统的运行过程中还可以通过LED灯的闪烁情况对检

测情况作出大致预估。当LED指示器均匀闪烁时，脉冲信号平稳稳定，测量值准确。

课题的背景和意义

随着人们的生活质量的不断提高，对地球的开采也越发严重，环境破坏也越发严重，

造成了人们生活环境的不断恶化，也有越来越多种的疾病威胁着人们的生命。而心脏病

又是人们比较难以控制的一种突发性疾病。在中国从古代一直以来都有望、闻、问、切

的中医诊断理论，其中“切”就是通过号脉的方法获取人体的脉搏状况，来判断患者的

身体状况。由于使用“切”的诊断方法有很大的局限性，对医生的水平要求比较苛刻。

随着近代社会科技的发展，科技在很大程度上帮助了医学的发展，比如在脉搏检测方面，

抛弃了以前的“切”的办法，而采用现在的脉搏检测仪来获取患者的脉搏，在准确性上

得到了很大的提高，也降低了对检测者的专业要求，可以让患者在除医院，医疗中心外

的其他地方也可以轻松的获取自己的人体信息。本设计为一个便携式脉搏检测器，它具

有形状小，准确率高，成本低，使用方便的优点。该设计采用了stm32f103rbt6作为脉

搏检测的主控制芯片，采用了作为脉冲检测器的st188光电传感器、mcu的内部计时器、

作为时间模块的OLED、作为显示模块的oled、作为警报模块的蜂鸣器。本系统的主要

工序是将手指放置在光电传感器上，将脉冲发光生物信号通过红外发光二极管和感光体

晶体管的相互感应转换为发光二极管的光信号。这样，光信号从传感器转换成电信号。