智能人體心率檢測裝置的設(shè)計

　　由于內(nèi)外噪聲及50 Hz工頻干擾等因素，即使電路具有很高的共模抑制比，但是脈搏信號非常微弱，淹沒在于擾信號中，由于脈搏信號主峰頻率在1 Hz左右，能量較強的分量也在20 Hz以下，所以設(shè)計低通濾波器的上限截止頻率為40 Hz。對于工頻干擾，采用對稱性雙T阻容有源陷波器對其專門濾除。再通過積分、比較電路整形之后便可以得到單片機所需要的標(biāo)準(zhǔn)的0～5 V脈沖信號。濾波、陷波電路及積分比較電路如圖3所示。

　　2.2 單片機控制及顯示電路

　　單片機控制及顯示電路如圖4所示。采用動態(tài)顯示方式，利用單片機的P1口的P1.0～P1.6作為數(shù)碼管七段碼的輸入。利用P3.0,P3.1,P3.2,P3.3作為4只數(shù)碼管的選中信號(見圖4)。從光電傳感器輸出的心率脈沖作為中斷信號直接接到單片機89C2051的9腳(即T1端)。由T0定時，T1計數(shù)。P1.7輸出心率的上、下限報警信號，經(jīng)二極管驅(qū)動報警器報警。當(dāng)心率低于下限45次/min時報警發(fā)出長音報警。當(dāng)心率高于上限180次/min時報警器發(fā)出短音報警。

　　3 軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)軟件流程圖如圖5所示。將要顯示心率數(shù)千位、百位、十位、個位數(shù)分別存放在89C2051單片機內(nèi)部的41H，42H，43H，44H單元內(nèi)。采用動態(tài)掃描，每隔5 ms分別輪流顯示千位、百位、十位、個位。當(dāng)單片機的第9腳有一上升沿時，T1腳計數(shù)1次，T0定時50 ms，循環(huán)定時1 200次，T1計數(shù)即為心率次數(shù)。然后返回主程序繼續(xù)執(zhí)行顯示程序。