单片机的脉搏计数器
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密 惠 保
1 选题的背景和意义
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脉搏计数器是一种在医学方面应用非常广泛的电子测量仪器。随着计算机科学技术迅速发展，计算机技术的应用无所不在。在测量仪器领域，计算机的应用已非常广泛，传统意义上的仪器概念正在改变，测量仪器正朝着数字化、智能化、虚拟化方向发展。由于采用数字方法实现的系统有许多优越性，因此现代电子系统一切能够用数字方法实现的部分则尽量采用数字方法实现。数字方法中又分硬件和软件两种。纯硬件的数字实现方法适合于设计高速数字系统。一般医院用的采用红外发射接收传感器的比较多，数码管显示，多由单片机实现，如用2051或PIC系列
1.1 选题的背景
脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象，包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。人体内各器官的健康状态、病变等信息将以某种方式显现在脉搏中即在脉象中。人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息，我们可以通过对脉搏波检测得到的脉波图含有出许多有诊断价值的信息，可以用来预测人体某些器脏结构和功能的变换趋势，如:血管几何形态和力学性质的变异会引起脉搏波波形和波速等性质的改变，而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件，脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现，通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。
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在医院临床监护和日常中老年保健中，脉搏是一项基本的生命指标，因而脉搏测量是最常见的生命特征的提取。近年来出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量。但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。
人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征
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1.2 国内外研究现状及发展趋势
脉搏计数器是一种在医学方面应用非常广泛的电子测量仪器。传统的手工脉搏测量误差大，无法实时现察．如果采用电子测量计，有利于精确测量，还可以借助现代化的工具进行更高效、合理的判断和分析．随着集成电路技术的发展，电子脉搏计必然向微型化、大众化，智能化发展．
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2 研究的基本内容
正常人的脉搏次数是每分钟60～80次（婴儿为90～140次,老年人则为100～150次), 这种频率信号属于低频范畴.因此,脉搏计数器是用来测量低频信号的装置,它的基本功能要求应该是:
1.要把人体的脉搏数(振动)转换成电信号,这就需要借助传感器。
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2.对转换后的电信号要进行放大和整形处理，以保证其它电路能正常加工和处理。
3.在很短的时间（若干秒）内，测出经放大后的电信号频率值。
总之，脉搏计数器的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后以数字形式显示出来。可见，脉搏计数器的主要组成部分是计数器和数字显示器。
脉搏计数器的上述功能要求，可采用两个不同的方案来实现：
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1.把转换为电信号的脉搏信号，在单位时间内（一分钟或半分钟）进行计数，并用数字显示其计数值，从而直接得到每分钟的脉搏数。
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2.测量脉搏跳动固定次数（比如5次，10次）所需的时间，然后转换为每分钟的脉搏数。
这两种方案比较起来，第一种更直观，所需的电路结构更简单些；第二种方案的测量误差比较小，但实现起来电路要复杂些。为了使脉搏计数器轻巧而便宜，通常采用第一种方案。 [资料来源：http://THINK58.com]
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