基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x畢業(yè)設(shè)計(jì)總體方案匯報(bào)

1、----by suidy,基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì),脈搏測(cè)量?jī)x在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用廣泛，是心電圖的重要組成之一。該畢業(yè)設(shè)計(jì)課題擬設(shè)計(jì)基于壓電傳感器的脈搏測(cè)量?jī)x。該儀器以單片機(jī)為主控模塊，壓電傳感器采集脈搏信號(hào)，采集到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)整形電路，形成脈沖信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在LCD1602上進(jìn)行顯示。,一、總體方案設(shè)計(jì),硬件方案 本系統(tǒng)主要由動(dòng)態(tài)微壓傳感器、脈搏信號(hào)調(diào)理模塊、51單片機(jī)組成。其中模塊信號(hào)調(diào)理模塊

2、包括信號(hào)低通濾波電路、基于LM358的信號(hào)放大電路、基于LM339的信號(hào)整形電路。,1.傳感器,SC0073脈搏傳感器，該傳感器采用壓電復(fù)合材料作為換能元件，信號(hào)通過(guò)特殊的匹配層傳遞到換能元件上變成電荷量，再經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。該傳感器是一種高性能低成本的振動(dòng)傳感器，具有靈敏度高、頻率響應(yīng)范圍寬、抗過(guò)載及沖擊能力強(qiáng)、抗干擾性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。通過(guò)測(cè)試該型號(hào)傳感器性能基本滿足條件。,2.信號(hào)處理,由于從傳感器輸出的脈

3、搏信號(hào)十分微弱而且有用信號(hào)容易淹沒(méi)在噪聲信號(hào)中，因此需要對(duì)采集到的原始脈搏信號(hào)進(jìn)行放大和濾波等處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平信號(hào)送給單片機(jī)處理。,3.單片機(jī),將處理好的信號(hào)接到單片機(jī)，通過(guò)定時(shí)器定時(shí)對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后送給數(shù)碼管顯示。,4.電源,即向脈搏傳感器、信號(hào)處理電路、單片機(jī)提供的電源，可以是5-12V直流的電源經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路送給系統(tǒng)。,軟件方案,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

4、架。系統(tǒng)上電后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對(duì)單片機(jī)內(nèi)專用寄脈搏測(cè)量?jī)x  3 存器、定時(shí)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, 進(jìn)行定時(shí)器中斷、外部中斷、顯示等工作，不同的外部硬件控制不同的子程序。,二、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),前置放大電路 二階有源濾波電路波形整形電路單片機(jī)接口電路,1.前置放大電路,前置放大電路對(duì)于脈搏波信號(hào)采集來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，考慮到脈搏信號(hào)的特點(diǎn)，

5、為了放大噪聲環(huán)境中傳感器輸出的弱信號(hào)，對(duì)于放大器要求具有：極高的共模和差模輸入阻抗;很低的輸出阻抗;精確和穩(wěn)定的增益;極高的共模抑制比。基于以上分析，低功耗、高精度放大器LM358作為前置放大的核心器件。,前置放大電路,2.二階有源濾波電路,二階有源濾波電路仿真電路圖,二階有源濾波電路仿真幅頻特性曲線,3.波形整形電路,用LM393高精度電壓比較器將信號(hào)整形為方波，與單片機(jī)接口相兼容。,電壓比較器電路,4.單片機(jī)接口電路,三、軟件設(shè)計(jì)與