智能人體心率檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)

　　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(hào)非常微弱，淹沒(méi)在于擾信號(hào)中，由于脈搏信號(hào)主峰頻率在1 Hz左右，能量較強(qiáng)的分量也在20 Hz以下，所以設(shè)計(jì)低通濾波器的上限截止頻率為40 Hz。對(duì)于工頻干擾，采用對(duì)稱性雙T阻容有源陷波器對(duì)其專門(mén)濾除。再通過(guò)積分、比較電路整形之后便可以得到單片機(jī)所需要的標(biāo)準(zhǔn)的0～5 V脈沖信號(hào)。濾波、陷波電路及積分比較電路如圖3所示。

　　2.2 單片機(jī)控制及顯示電路

　　單片機(jī)控制及顯示電路如圖4所示。采用動(dòng)態(tài)顯示方式，利用單片機(jī)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(hào)(見(jiàn)圖4)。從光電傳感器輸出的心率脈沖作為中斷信號(hào)直接接到單片機(jī)89C2051的9腳(即T1端)。由T0定時(shí)，T1計(jì)數(shù)。P1.7輸出心率的上、下限報(bào)警信號(hào)，經(jīng)二極管驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。當(dāng)心率低于下限45次/min時(shí)報(bào)警發(fā)出長(zhǎng)音報(bào)警。當(dāng)心率高于上限180次/min時(shí)報(bào)警器發(fā)出短音報(bào)警。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　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(gè)位數(shù)分別存放在89C2051單片機(jī)內(nèi)部的41H，42H，43H，44H單元內(nèi)。采用動(dòng)態(tài)掃描，每隔5 ms分別輪流顯示千位、百位、十位、個(gè)位。當(dāng)單片機(jī)的第9腳有一上升沿時(shí)，T1腳計(jì)數(shù)1次，T0定時(shí)50 ms，循環(huán)定時(shí)1 200次，T1計(jì)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。