论文总字数：20393字

摘 要

心血管疾病是当今社会第一大死亡病因，严重威胁人类的生命健康安全。因此很有必要对人体的心脏健康状况进行实时的检测，以便及时发现病症及时诊断治疗。本次课题我们研究设计一款智能心率检测仪，通过测量人体的心率数据，从中得到身体的健康状况。本智能心率检测仪采用AT89S51单片机作为系统的核心控制器件。由光电式脉搏传感器采集人体一分钟的心跳数，将生物信号转变为可处理的电信号。然后在滤波电路、放大整形电路的处理下得到规则的脉搏脉冲电信号。再经过单片机的计算分析，最后将所测得的心率数据在液晶显示屏上呈现出来，便于医护人员进行分析诊断。

关键词：心血管疾病；心率检测仪；光电传感器；LCD显示器；智能

The design of intelligent heart rate tester

Abstract

Cardiovascular disease is the first cause of death in today"s society, a serious threat to human life health and safety. It is necessary to carry out the real-time detection of heart health of the human body, in order to discover disease ,diagnosis and treatment timely.The subject of our study design a intelligent heart rate detector, by measuring the body"s heart rate data, deriving the health of the body. The intelligent heart rate detector adopts AT89S51 single chip microcomputer as the core control device.The photoelectric pulse sensor body number one minute heartbeat, the biological signal into the electrical signal processing. Pulse signals and rules in the filter circuit, amplifying and shaping circuit under. After that,MCU calculation and analysis of the heart rate data measured displayed on the LCD screen.It is convenient for medical personnel to analyze diagnosis condition.

Keywords: Cardiovascular isease; Heart rate detector; Photoelectric sensor; LCD display;

Intelligent

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 心率检测仪的发展及应用 1

第二章 系统需求分析与方案论证 2

2.1 系统需求分析 2

2.2 方案论证选择 2

2.2.1 单片机的选择 2

2.2.2 心率检测传感器的选择 3

2.2.3 显示模块的选择 3

2.3 本章小结 4

第三章 系统硬件电路设计 5

3.1 单片机控制器 5

3.1.1 AT89S51介绍 5

3.1.2 AT89S51主要性能参数 5

3.1.3 AT89S51的结构 5

3.2 心率信号采集电路设计 7

3.2.1 传感器简介 7

3.2.2 光电脉搏传感器的结构及原理 8

3.2.3 信号采集电路设计 9

3.3 滤波电路设计 9

3.4 放大整形电路设计 10

3.4.1 LM358简介 10

3.4.2 放大整形电路设计 10

3.5 单片机处理电路设计 10

3.5.1 核心元件电路设计 11

3.5.2 复位电路设计 11

3.5.3 晶振电路设计 12

3.6 显示电路设计 12

3.6.1 LCD液晶显示器简介 12

3.6.2 LCD1602的主要参数 13

3.6.3 LCD1602的结构及功能 13

3.6.4 LCD显示电路设计 14

3.7 电量监控电路设计 15

3.7.1 LED灯简介 15

3.7.2 电量不足提醒电路设计 15

3.8 本章小结 15

第四章 系统软件部分设计 16

4.1 软件开发语言及工具 16

4.2 系统软件总体设计 16

4.2.1 主程序模块 17

4.2.2 定时器中断模块 18

4.2.3 INT0中断模块 19

4.2.4 显示模块 20

4.3 本章小结 21

第五章 系统调试 22

5.1 仿真调试 22

5.2 实物调试 22

第六章 总结与展望 24

致 谢 25

参考文献（References） 26

附 录 27

第一章 引 言

1.1 选题背景及意义

进入二十一世纪，人口老龄化越来越严重，独居老人的健康问题也越来越严重。尤其是心血管疾病，在西方发达国家中心血管疾病占据死亡率第一位，在我国也是死率最高的一类疾病，已被WHO列为二十一世纪人类健康的头号杀手。很多病情较轻的人由于没有进行及时的监测和治疗，结果耽误了最佳的诊断时机。经过多年的临床测试及应用，发现心率检测仪在心血管疾病预防和诊断方面发挥了显著的作用。因此，预防此类疾病对老年人的健康具有重要意义。 

通过脉诊可以提取人体的生理病理信息，并以此作为临床诊断和治疗的依据。这种方法历来受到中外医学界的重视。从脉搏波里我们可以分析桡动脉搏的频率，深浅，强弱及其他特征，这些数据反映了人体心血管系统许多生理病理的血流特征。因此很有必要对脉搏波进行采集、处理并呈现。目前脉搏检测仪种类五花八门，但是能实现精确测量、准确显示等多种功能的智能心率检测仪却很少。为了能够使老年人在家可以随时的检测自己的心跳，检查自己的身体状况。因此很有必要设计一个精确智能心率检测仪。

1.2 心率检测仪的发展及应用

从中国古代就开始发展的中医“望、闻、问、切”中的“切”到现如今心率检测仪的普遍使用，人类在测量自己心率的方法上经历了很大的改变和发展。同样的心率检测仪也经历了多次设计和发展，使得心率的测量越来越方便，越来越准确高效。这对医疗科学发展，人类身体健康有着重要意义。智能心率检测仪有如下几个发展趋势：

1．自动采集测量脉搏信号并且对所得到的数据进行自动分析

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