一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪的制作方法
【专利摘要】本发明是一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪，包括单片机，以及分别与单片机接口电连接的电源电路、信号采集电路、实时电子钟电路、按键电路、显示器、报警电路、语音录放电路，其中，所述信号采集电路包括光电传感器和放大器，所述光电传感器为指套结构，其设置在手指末端监测透光度，系统以单片机为核心，用光电传感器采集脉搏信号，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，该脉搏信号经放大、整形送给单片机，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，并且显示在显示器上。采用本发明技术方案，测量时，与人无深入接触，并可校准时间，显示和播报脉搏次数，提高了其简便性和精确度。
【专利说明】一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及脉搏测量器械领域，具体涉及一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪。
【背景技术】
[0002] 脉搏测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用，但是其外部配件 多，测量时需要将很多配件紧贴人体脉搏，操作不方便，而且受各种干扰因素非常多，读数 误差较大，尤其对于经验不足的使用者来说，其无法普及实用。
[0003] 为了提高脉搏测量仪的简便性和精确度，本发明提出了一种基于51单片机的脉 搏测量仪，解决上述问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种带时钟功能的便携式脉搏 测量仪。
[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，包括单片机，以及分别与单片机 接口电连接的电源电路、信号采集电路、实时电子钟电路、按键电路、显示器、报警电路、语 音录放电路，其中，所述信号采集电路包括光电传感器和放大器，所述光电传感器为指套结 构，其设置在手指末端监测透光度，所述光电传感器光接收方式为透射式，其发射光源与光 敏接收器件的距离相等并且对称布置，系统以单片机为核心，用光电传感器采集脉搏信号， 并利用单片机系统内部定时器来计算时间，该脉搏信号经放大、整形送给单片机，单片机通 过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，并且显示在显示器上。
[0006] 进一步的，所述信号采集电路中的放大器采用LM324运放芯片。
[0007] 进一步的，所述单片机为STC89C52芯片。
[0008] 进一步的,所述显示器为LM016L液晶显示器。
[0009] 进一步的，所述按键电路中采用独立式键盘输入。
[0010] 进一步的，所述报警电路中采用蜂鸣器发声报警。
[0011] 进一步的，所述实时电子钟电路中采用DS1302时钟芯片。
[0012] 进一步的，所述语音录放电路中采用ISD4004录放芯片。
[0013] 本发明的有益效果是： 采用本发明技术方案，测量时，与人无深入接触，健康无污染，维护清洁方便，并可校准 时间，显示和播报脉搏次数，提高了其简便性和精确度，易于携带。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的系统结构框图； 图2为信号采集电路图； 图3为单片机最小系统结构图； 图4为显示器电路图； 图5为报警电路图； 图6为实时电子钟电路图； 图7为系统主要动作流程图； 图8为信号采集流程图。
【具体实施方式】
[0015] 下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0016] 如图1所示，一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，包括单片机，以 及分别与单片机接口电连接的电源电路、信号采集电路、实时电子钟电路、按键电路、显示 器、报警电路、语音录放电路，其中，所述信号采集电路包括光电传感器和放大器，所述光电 传感器为指套结构，其设置在手指末端监测透光度，所述光电传感器光接收方式为透射式， 其发射光源与光敏接收器件的距离相等并且对称布置。
[0017] 如图2所示，信号采集电路包括光电传感器和LM324信号处理部分组成，而LM324 由4个运放集成电路组成，通过这两部分的紧密结合就构成了信号采集电路，其工作的过 程为：当把手指指尖放在指套式的光电传感器中后，红外发光二极管产生的红外线照射到 人体的手指部位，经过手指组织的反射和衰减由装在该部位旁边的光敏三管来接收其透射 光并把它转换成电信号，电信号再通过LM2的低通放大，变成叠加有噪声的脉动正弦波，在 这部分中R18和C19组成低通滤波器以进一步滤除残留的干扰，截止频率由R18和C19决 定，运放LM2负责将信号放大，再将这放大的信号通过LM1变成方波，再经过LM3变成尖脉 冲，这尖脉冲是与脉搏同步的，将该脉冲电平通过R21送到单片机/INTO脚，进行对心率的 计算和显示，同时，该脉冲由LED灯指示电路提醒，相当于脉搏的跳动，如图8所示，为信号 采集流程图，当P3. 2 口为低电平时，该脉搏信号就会送入单片机，由单片机接收信号并且 进行处理，当单片机内部设置的时间超出时，单片机将不再对P3. 2 口采集信号。
[0018] 如图3所示，所述单片机为STC89C52芯片，单片机内部有一个用于构成振荡器 的高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为XTAL2,这两个引脚跨接石英 晶体振荡器XI和微调电容Cl、C2,构成一个稳定的自激振荡器，电路中的C1和C2的值为 30pF，P0 口接上拉电阻，在实际应用中，P0 口绝大部分情况下是作为单片机系统的地址/数 据线使用，地址在传输时，有时是要锁存才能生效的，所以加上拉电阻，RST接的电路为复位 电路，该电路的这种接法在上电以后就能使电路复位，所以称为上电复位电路，上电复位是 通过外部复位电路的电容充电来实现的，同时还可以通过按键来实现复位,EA接高电平，此 脚不能悬空。
[0019] 如图4所示，所述显示器为LM016L液晶显示器，该芯片可显示16 X 2个字符，比以 前的七段数码管LED显示器在显示字符的数量上要多得多，而且要求LM016L的数值与脉冲 信号同步，LM016L液晶在同步显示这一问题上实现了很好的控制，LM016L的7脚至14脚连 接到上拉电阻上，保证液晶显示器的工作电源，同时上拉电阻的电源要足够用，以确保液晶 一直的显示，1脚接地，2脚接电源与滑动变阻器，3脚接滑动变阻器，2脚上的电源要求和排 阻上的一样，4脚、5脚、6脚接P2 口，用于接收单片机芯片送来的脉搏读数，液晶显示屏获得 脉搏的步骤是：等待信号采集电路的脉冲、写指令、写数据、设置显示位置、显示字符量、显 示字符串、延时。
[0020] 所述按键电路中采用独立式键盘输入，按键电路包括录音检测电路和按键校准电 路，它们分别接入单片机，各自实现独立模块的功能，另外还有一个独立按键为选择键key， 当它按下一次，即可进行脉搏测试，当它再按下一次，又可恢复成原状态，即实时显示时间。
[0021] 如图5所示，所述报警电路中采用蜂鸣器发声报警，报警电路中用到三极管、电阻 和蜂鸣器，当所测的脉搏数超出正常脉搏范围时，蜂鸣器会发出响声，提醒被测对象，电路 中运用的三极管可以有效的保护电路。
[0022] 如图6所示，所述实时电子钟电路中采用DS1302时钟芯片，DS1302的数据端接入 单片机的PI. 1 口，当给单片机供电后，LM016L液晶将会显示当前的时间，并且是实时显示， 另外本实施例中给DS1302芯片加入了后备电池，在断电后还可以工作，实现在平时充当电 子钟的功能。
[0023] 所述语音录放电路中采用ISD4004录放芯片和和音频放大器LM386,主要实现所 测量脉搏的播报，当单片机开始工作后，测量完脉搏后，由单片机控制并且结合语音芯片， 音频放大器和喇叭等来实现脉搏数的播报。
[0024] 本发明的原理： 如图7所示，系统上电后，对系统进行初始化；初始化程序主要完成对单片机内专用寄 存器、定时器工作方式及各端口的工作状态的设定；系统初始化之后，进行定时器中断、 外部中断、显示等工作，不同的外部硬件控制不同的子程序，刚开始时，实时显示时间，当按 下选择键第一次时，动态显示脉搏次数，当超出脉搏正常范围后，蜂鸣器将会响，最终液晶 屏会显示脉搏最终的次数并播报出来，当按下选择键第二次时，会再次回到时间的界面。
[0025] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，包括单片机，以及分别与单片机 接口电连接的电源电路、信号采集电路、实时电子钟电路、按键电路、显示器、报警电路、语 音录放电路，其中，所述信号采集电路包括光电传感器和放大器，所述光电传感器为指套结 构，其设置在手指末端监测透光度，所述光电传感器光接收方式为透射式，其发射光源与光 敏接收器件的距离相等并且对称布置。
2. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述信号采 集电路中的放大器采用LM324运放芯片。
3. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述单片机 为STC89C52芯片。
4. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述显示器 为LM016L液晶显示器。
5. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述按键电 路中采用独立式键盘输入。
6. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述报警电 路中采用蜂鸣器发声报警。
7. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述实时电 子钟电路中采用DS1302时钟芯片。
8. 根据权利要求1所述的带时钟功能的便携式脉搏测量仪，其特征在于，所述语音录 放电路中采用ISD4004录放芯片。
【文档编号】A61B5/02GK104207754SQ201410479290
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】武艳, 崔久剑, 陈莹 申请人:苏州经贸职业技术学院