沈陽工學(xué)院 李 娜 劉博涵

基于單片機(jī)的無線脈搏檢測系統(tǒng)的設(shè)計

沈陽工學(xué)院 李 娜 劉博涵

【摘要】脈搏能反映出心血管機(jī)能，因此從古至今，脈搏心率的測量都是確定人體健康非常重要的一個指標(biāo)。本文硬件結(jié)構(gòu)分成幾部分：采集部分，無線收發(fā)通信部分，單片機(jī)主控部分，顯示部分和報警部分。該系統(tǒng)可以在主機(jī)部分實現(xiàn)人體脈搏信息的采集工作，處理并通過無線收發(fā)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，在從機(jī)部分實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收，經(jīng)過單片機(jī)處理后送入到顯示模塊。該系統(tǒng)的經(jīng)過驗證，可以快速測量出人體的脈搏的無線檢測功能，系統(tǒng)穩(wěn)定，測量速度較快。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；無線；脈搏檢測

1 硬件部分設(shè)計

本文設(shè)計了基于單片機(jī)的無線脈搏檢測系統(tǒng)的設(shè)計，該設(shè)計的硬件構(gòu)成如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

各模塊說明如下：

（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)電路由電源電路，復(fù)位電路和時鐘電路組成，其中的電源電路提供單片機(jī)工作必須的電壓，時鐘電路保證單片機(jī)工作的時鐘頻率，復(fù)位電路保證單片機(jī)在必要的時候進(jìn)行復(fù)位處理。

（2）采集電路，完成人體脈搏信號的采集工作，由于人體脈搏信號比較微弱，并且為模擬信號，這部分還需要對信號進(jìn)行放大整形處理，得到比較理想的數(shù)字型信號，當(dāng)脈搏跳動時，該電路的輸出一個脈沖信號，把此信號送入到單片機(jī)的中斷引腳。

（3）發(fā)送和接收電路，完成脈搏數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收工作，保證數(shù)據(jù)能正確傳輸。

（4）顯示模塊，從機(jī)部分把接收到的脈搏數(shù)據(jù)處理后送到顯示電路，在LCD液晶顯示器上直觀顯示出來。

通過以上電路的設(shè)計，該系統(tǒng)可以在主機(jī)端完成數(shù)據(jù)的采集處理和發(fā)送操作，在從機(jī)段完成數(shù)據(jù)的接收處理和顯示工作?？梢詽M足短距離的無線人體脈搏檢測功能。

2 軟件部分設(shè)計

本設(shè)計的總體軟件流程圖如圖2所示。

3 驗證

經(jīng)過硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，所作出的實物可以實時檢測出人體的脈搏次數(shù)，并通過無線傳輸在接收端顯示出測量結(jié)果，測試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

可見，本系統(tǒng)的測量時間與人工的測試時間短，測量的數(shù)據(jù)與 人工的數(shù)據(jù)有一定差異，本系統(tǒng)可基本滿足日常的需求。

圖2 總體流程圖

4 結(jié)論

本系統(tǒng)經(jīng)過驗證，基本滿足實時測量出人體脈搏的要求，并可以實現(xiàn)采集模塊和顯示模塊之間的無線連接。但是本系統(tǒng)還存在一定的不足，希望在以后能進(jìn)行改進(jìn)達(dá)到日常生活需求。

參考文獻(xiàn)

［1］李苗苗，董琪.基于STM32的無線脈搏信號監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計［J］.計算機(jī)與現(xiàn)代化，2012（2）∶198-201.

［2］鮑賢亮，陳年海 等.基于ZigBee技術(shù)的無線脈搏傳感網(wǎng)［J］.電子測量技術(shù)，2015，38（2）∶105-108.

［3］王奇武，周鳳星.可穿戴式無線脈搏監(jiān)測系統(tǒng)前端設(shè)計［J］.計算機(jī)測量與控制，2014（10）∶3135-3137.