一种快速脉搏波检测系统、检测方法及其检测程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物医学工程的人体信号检测技术领域，具体涉及一种快速脉搏波检 测系统、检测方法及其检测程序。
【背景技术】
[0002] 脉搏测量仪是用来测量人体脉搏跳动次数的电子仪器，在现代医学上有一定的重 要性。当前测量脉搏的仪器，虽说较多，但是能够用来实现精确测量、精确显示并且准确计 时等多种功能，而且还便携、全数字化的脉搏测量装置是比较少的。随着人们生活环境和经 济条件的改善，以及文化素质的提高、生活方式的改变，保健需求以及疾病种类、治疗措施 等发生了明显的变化。当下我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升的趋势，其发病率和死亡率 均居其他各疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。因此，认识、预防和及早发现这些疾病 是十分有必要的，并且研发既适合普通家庭人员又适合专业人士使用的智能化脉搏测量仪 具有重要的意义。
[0003] 在我国传统中医学的诊断中，"望闻问切"是最基本的四个方面。而在其中的切，也 就是脉诊，占有十分重要的地位。但由于中医是靠手指获取脉搏信息，虽然脉诊具有简便、 无创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先，诊脉 仅仅只凭医生手指感觉来辨别脉象的特征，受到感觉、经验以及语言讲述的限制，并且难免 存在一些主观臆断方面的因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧 很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化 和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为 了把传统中医发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学化、 更客观化。
[0004] 基于以上现状，设计符合市场要求的实时脉搏监测装置才是发展趋势。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的技术问题，提供了一种快速脉搏波检测 系统、检测方法及其检测程序。
[0006] 本发明采用的技术方案是这样的：
[0007] 一种快速脉搏波检测系统，包括：
[0008] 光电传感器模块，利用光电传感器来取得表示被测定者的脉搏波信号；
[0009] 数据处理模块，将存储的脉搏波信号依次经过滤波电路、放大电路和整形电路，得 到输出脉冲信号；
[0010] 单片机模块，将脉冲信号引入单片机，在单片机程序的控制下，读入信号后，对数 字信号进行运算处理，得到每分钟的脉搏数；
[0011] 液晶显示模块，将计算得出的脉搏数通过液晶显示屏进行显示；
[0012] 电源模块，电源模块给整个系统供电。
[0013] 其中，所述光电传感器模块包括：发光部，以规定发光强度发光并向所述被测部位 照射光；受光部，接收来自所述被测定部位的反射光或透射光，所述发光部为发光二极管， 受光部为光敏三极管。
[0014] 其中，所述光电传感器模块是通过发光二极管照射在人体手指上的红外光，红外 光在手指的传递过程中，由于人体心脏的跳动会影响血氧饱和度，血氧饱和度的变化将会 导致光敏三极管接收的光的强度发生改变，从而导致了光敏三极管的电流也随之发生了变 化，这就形成了脉搏信号，且所述发光二极管和光敏三极管分别设置在手指放置部的两边。
[0015] 其中，在所述数据处理模块的输入端还设有参考电压电路，提供精准的参考电压 =Vcc/2〇
[0016] -种快速脉搏波检测方法，包括如下步骤：
[0017] Sl :将指夹夹在人的手指上，通过指夹上的发光二极管和光敏三极管相配合，光电 传感器获取被测者的脉搏信号，并将脉搏信号转换成电信号；
[0018] S2 :将步骤Sl中得到的电信号经滤波电路、放大电路和整形电路，得到输出脉冲 信号；
[0019] S3 :将脉冲信号输入到单片机模块，单片机模块经过计算处理得出脉搏值；
[0020] S4 :将该脉搏值传输给液晶显示模块，通过液晶显示模块显示出准确的脉搏值。
[0021] 其中，所述步骤S2中的输出脉冲信号为方波脉冲信号。
[0022] -种快速脉搏波检测程序，使计算机执行上述的脉搏检测方法。
[0023] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0024] 1、本发明的脉搏波检测系统以光电检测技术为基础，并采用了脉冲振幅光调制技 术消除周围杂散光、暗电流等各种干扰的影响，并利用采样技术和数字滤波等数字信号处 理方法，代替实现模拟电路中的放大滤波电路的功能；另外，本系统电路模块简单，由51单 片机芯片实现脉搏信号采集，信号处理和脉搏次数的计算等功能，具有体积小，功耗低，系 统稳定，灵敏度高等优点，在IOs内就能准确的测量出脉搏值，具有广阔的应用前景。
[0025] 2、本发明通过算法的设计来缩短脉搏值的检测时间，达到提高工作效率的作用， 与其他的脉搏测量仪相比，本发明的产品工作效率高，成本低，轻小，方便随身携带，患者可 以随时随地的采集脉搏信号，观查脉搏值，检测身体是否正常。
【附图说明】
[0026] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0027] 图1是本发明的结构示意图；
[0028] 图2是本发明的单片机模块电路示意图；
[0029] 图3是本发明的主程序流程示意图；
[0030] 图4是本发明的定时器TO中断程序流程示意图；
[0031] 图5是本发明的INTO中断程序流程示意图；
[0032] 图6是本发明的IXD 1602液晶显示程序流程示意图；
[0033] 图7是本发明基于示波器的脉搏波形示意图；
[0034] 图中标记：1-脉搏信号采集电路，2-低通滤波放大电路，3-整形电路，4-参考电压 电路，5-单片机模块，6-液晶显示模块。
【具体实施方式】
[0035] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0036] 本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0037] 如图1和图2所示，一种快速脉搏波检测系统，包括：光电传感器模块，利用光电传 感器来取得表示被测定者的脉搏波信号；数据处理模块，将存储的脉搏波信号依次经过滤 波电路、放大电路和整形电路，得到输出脉冲信号；单片机模块5,将脉冲信号引入单片机， 在单片机程序的控制下，读入信号后，对数字信号进行运算处理，得到每分钟的脉搏数；液 晶显示模块，将计算得出的脉搏数通过液晶显示屏进行显示；电源模块，电源模块给整个系 统供电。
[0038] 其中，所述光电传感器模块包括：发光部，以规定发光强度发光并向所述被测部位 照射光；受光部，接收来自所述被测定部位的反射光或透射光，所述发光部为发光二极管， 受光部为光敏三极管。
[0039] 其中，所述光电传感器模块是通过发光二极管照射在人体手指上的红外光，红外 光在手指的传递过程中，由于人体心脏的跳动会影响血氧饱和度，血氧饱和度的变化将会 导致光敏三极管接收的光的强度发生改变，从而导致了光敏三极管的电流也随之发生了变 化，这就形成了脉搏信号，且所述发光二极管和光敏三极管分别设置在手指放置部的两边。
[0040] 本实施例中的单片机模块采用单片机最小系统，或称为最小应用系统，是指用最 少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统包括：单片机、 晶振电路、复位电路，本实施例的单片机选用STC89C51。
[0041] 对于STC89C51单片机，其最小系统只需要电源、上电复位电路、时钟电路就能工 作。由于我们的程序存储器（ROM)采用内部Flash存储单元，所以单片机上的EA接高电 平，时钟电路的晶振采用12M的晶振，它由JZl (Xl)、CU C2和单片机内部的OSC电路组成， 为单片机提供12MHz的时钟信号源。
[0042] 在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序运行不正常或死机时，就需要进 行复位。微处理器系统在开始工作时必须对微处理器内部的寄存器等进行复位，使各个寄 存器的值设为预定状态才能顺利开始