论文总字数：16229字

摘 要

该项目完全基于微控制器，采用基于微芯片PIC16F874 / 77 微控制器其使用光电传感器（该传感器由光电发光二极管发射器和作为接收器的光电检测器组成），其将检测每秒穿过手指的血液的体积。使用这个项目，我们可以很容易找到一个人每秒的心跳。 微控制器检查红外传感器的状态，并基于它将发送信号到 LCD 显示器。 这个电路正在测试原型和面包板，并正常工作。 该项目基上用于医院，可用于大学和学校的简单实验。它是一个成本有效的项目，易于使用，可靠和简单。

关键词：光电传感器；有效的项目；易于使用

Portable Heart Rate Meter

Abstract

The project is totally based on microcontroller.It uses PIC16F874/77 microcontroller which is based on microchip’s Mid-Rangecore.It uses an IR sensor (The sensor consists of an IR light emitting diode transmitter and an IR photo detector acting as the receiver) which will detect the volume of blood per second passes through the finger. Using this project we can easily find the heartbeat of a person per second without a doctor. The microcontroller check the status of IR sensor and based upon it will send a signal LCD display. This circuit is being tested in protous and in breadboard and is properly working. This project is basically made for use in hospitals and can be used for simple experiments in colleges and schools. It is a cost effecting project, easy to use, reliable and simple.

Keywords：Microcontroller；Sensor；Biomedical Monitoring

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 4

1.1 国内外研究现状与水平  4

1.2 研究意义和目的  4

 第二章 系统硬件电路设计 5

2.1硬件框架 5

2.1.1单片机主要特性 5

2.1.2单片机的原理图 6

2.1.3 单片机的实物图 7

2.1.4 LCD液晶显示器简介 8

2.1.5 液晶原理介绍 8

2.1.6液晶模块简介 8

2.1.7液晶显示部分与STC89C52的接口 9

2.1.8 信号采集电路设计 9

2.1.9传感器简介 10

2.1.10滤波电路 10

2.1.11放大整形电路 10

第三章 系统软件设计 12

3.1系统软件总体设计 12

3.2程序设计原理 13

第四章 测试与分析 14

4.1测试过程 14

4.2误差分析 16

4.3展望与未来 17

第五章 结束语 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

附 录 21

第一章 引 言

1.1 国内外研究现状与水平 

现在医学水平越来越发达，过去人们用把脉的方法来计算出人心跳的次数。便携式心率计的发明改变这种情况，用现在这种比较厉害的技术手段能测量出人们的一分钟心跳的次数，而这个比较厉害的技术是吧，功能是非常强大的，心跳次数这个东西是经常要用到的，它可是能显示你这个人身体是不是好，是不是处于亚健康的状态，所以这种便携式心率计能引起医学界的重视。现在身体不是很健康的人享受着便携式心率计的好处。毕竟国外的科技水平发展这么多年了，他们的教育水平就比我国发展的就早，在加上他们的国家人口就少，国家也重视教育，政府舍得在科研上面花钱，他们在心率计这方面做得就是比我们好，不仅仅是因为他们研究的比我们早，更是因为有好的科研条件，有好的科研研究人员。

在现代科学技术的不断创新，医疗水平也随着不断提高，医疗器械的可携带性越来越成为人们的购买这类产品的重要因数。另方面，人体一分钟脉搏跳动的次数也成为医疗检测的重要的生理参数，心率这个参数一直以来就是医学，电子学，工程学技术领域重点研究的对象。在国外，已经开始研究可携带式心率计，国内也开始了可佩带式心率计的研究。但是由于国内的心率计受到相关科学技术水平和生产设备的限制，功能和集成度不及外国。满足单片机在便携式医疗领域的要求给半成品带来了挑战。虽然工程设计无非是相对功能，规格和空间之间的权衡取舍，但在便携式医疗领域这种权衡往往是非常棘手的。携带是否方便与性能是否好用、节能环保等。这些都将是需要我们更多的去研究和发展。

1.2 研究意义和目的 

便携式心率计给人们生活带来了方便可行的方法来检测人们的身体健康，我国早在三世纪我国的医学专著就对脉学理论有了一定的研究，你要是知道帮人家把脉这种看是很low的事情，可是我们大中华历史以来很值得和外国人吹一波的技术了，它当中的学问可大了，你可别小看它了，它可是体现出很博大精深的医学思想。诊脉作为“绿色”的手段和方法得到国内外人员的肯定和关注。虽然吧用手帮人家把脉，这老祖宗留下来的好方法，首先它绿色，方便呀，其次了，他还很便宜呀，你给人家把个脉，他能要你多少钱呀，还不是比你买仪器省很多钱。那就不能说仪器册来那个就没有一点用了，仪器测量也是有用的，它的用处还是有很多的，当然了这也是用手把脉的缺点，就好比你用手帮人家把脉，测量出的心跳的次数就准吗？不一定吧，受帮人家把脉人的主观因素影响有关吧，说个好笑一点的，医生要是一帅气的小伙或者是一个漂亮的美女，那么被把脉的人心跳弄不好也会受到影响，是不是说的很有道理?所以说人帮人家把脉测量出来的数值不一定精准。医生给病人把脉的过程是这样的:用手按在病人的腕部上，根据记录人十秒内人脉搏跳动对的次数，然后把得到的数值乘以6即得到人一分钟脉搏跳动对的次数，你以为这样就很聪明是吗，别太天真了，这样做也是需要耗费不少的时间好吗!而且测量出来的数值就很准吗？要想测量的准，我们还要用仪器来测量吧，毕竟仪器这种东西主观的成分所占比重较小，他可是将来测量脉搏次数的未来之星。以前测量心率计的科学方法比较少，日常生活中人民为了知道自己活动量或者运动强度是否超负荷，这种需求在老年当中特别明显，他们为了测量心率，每次都想跑到医院岂不是很麻烦。为了完成普通老百姓每个人都能享受基本医疗的水平，能把以家庭为单位的医疗服务体系。既然把脉这种方法这么的不好，那么我们有没有啥好的方法能解决这个问题了，那么问题来了？（打断一下，当然不是挖掘机技术哪家强?）刚才也说了便携式心率计就是未来之星呀！那么会有人要问为啥心率计会这样强！他是有原因的，首先把，想像一下，你在家里就能测量出来自己的心跳，强不强？就问你你强不强！这还不是最重要的，把脉是不是要求要拿表一点一点的数出自己的心跳，要不就是要求别人帮助你测量出脉搏的次数，有了心率计那就方便多了，妈妈再也不会担心你心率测不准了！。心率计为体力劳动者劳动强度测量,运动员及士兵训练强度测量提供重要的生理指标。

 第二章 系统硬件电路设计

2.1硬件框架

STC89C52、、LCD1602、光电传感器、时钟模块、按键,运放等构成了该心率计系统，系统设有四个按键，可以设置复位键，当测量值结束以后按下复位键会清零，人把手轻轻的按在光电传感器上面完成脉搏的测量，你就感保准你每次碰到接收器，而它接收的信号强弱都是完全一模一样的了，不敢保证吧！传感器接收到了人给它的信号信息，它会进行采集呀，第一步，就要经过运放，运放有啥用处了？好吧，我来回答你，它能把传感器采集到的信号进行放大，可能是之前收集到的信号比较的小吧，那么通过运放把信号进行放大，不仅仅是放大的效果，还有对信号的整形呀！整形之后把得到的结果连接到单片机的输入输出端口，那么单片机这时候就会彰显它强大的功能了，它可是会利用外部中断对运放传过来的信号进行计数，最终会换算成人心跳的次数，还没完了，显示功能的模块就能体现它的供功能了，经过那么多电，磁学原理，把最重要的可视化的数值显示在LED显示屏上。

图2 .1 硬件框架图

2.1.1单片机主要特性

对于选哪种单片机比较好了？对于一个有选择困难症的患者来说，这有点困难。客观的来说，我们要比较那种单片机的性能能满足我做得这个心率计的要求。要考虑哪些因素了，我想不能只抓住某一点来选择单片机，要从总体来思考选择那种单片机。就好比检测键盘，驱动液晶显示相关的参数，所以最终我想来相去，选择了STC89C52单片机。

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