本發(fā)明涉及單片機(jī)控制技術(shù)，電子技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光電式心率測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)：

普遍使用的測(cè)量心率的方法需要使用電極或壓電傳感器直接接觸人體,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定約束,從而使受試者產(chǎn)生一定的心理負(fù)擔(dān)。近些年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)一些非接觸式測(cè)量方法，具有十分廣泛的應(yīng)用前景。血液是一種高度不透明液體，近紅外光在一般組織中的穿透性比在血液中大幾十倍。指頭內(nèi)部的血液容積在心臟搏動(dòng)下呈周期性變化，心臟舒張時(shí)手指中血容量減小，紅外光透過(guò)率增大，心臟收縮時(shí)相反。因此，可以將紅外光強(qiáng)的變化反映脈搏的變化。手指一側(cè)的紅外發(fā)光二極管發(fā)出穩(wěn)定的紅外光，透過(guò)手指由另一側(cè)的pin管接收透過(guò)光強(qiáng)，再將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)對(duì)此電信號(hào)提取分析即可完成心率的非接觸式測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到人們對(duì)低成本、高精度心率測(cè)量?jī)x的需要，設(shè)計(jì)了一種光電式心率測(cè)量?jī)x。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種光電式心率測(cè)量?jī)x，其包括：信號(hào)拾取電路，濾波電路，放大電路，聲光提示電路，控制器，鍵盤，數(shù)碼顯示器；所述信號(hào)拾取電路連接濾波電路，所述濾波電路連接放大電路，所述放大電路連接控制器，所述控制器還與聲光提示電路、鍵盤和數(shù)碼顯示器相連。

優(yōu)選的，測(cè)量?jī)x工作時(shí)，信號(hào)拾取電路獲取心率信號(hào)，經(jīng)濾波電路、放大電路處理后送控制器，由控制器計(jì)算出心率數(shù)值送數(shù)碼顯示器顯示并給出聲光提示。

優(yōu)選的，所述控制器為單片機(jī)芯片，具體型號(hào)選擇avr單片機(jī)atmega16。

上述技術(shù)方案有如下有益效果：該測(cè)量?jī)x具有使用方便、顯示直觀、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可以依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例信號(hào)拾取電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種光電式心率測(cè)量?jī)x，其包括：1信號(hào)拾取電路，2濾波電路，3放大電路，4聲光提示電路，5控制器，6鍵盤，7數(shù)碼顯示器。所述信號(hào)拾取電路連接濾波電路，所述濾波電路連接放大電路，所述放大電路連接控制器，所述控制器還與聲光提示電路、鍵盤和數(shù)碼顯示器相連。測(cè)量?jī)x工作時(shí)，信號(hào)拾取電路獲取心率信號(hào)，經(jīng)濾波電路、放大電路處理后送控制器，由控制器計(jì)算出心率數(shù)值送數(shù)碼顯示器顯示并給出聲光提示。該測(cè)量?jī)x具有使用方便、顯示直觀、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

如圖2所示，信號(hào)拾取電路由外接直流電源提供5v的直流電壓，紅外發(fā)射二極管串聯(lián)偏置電阻發(fā)射光信號(hào)，實(shí)測(cè)工作電流約為50ma。紅外接收二極管反向偏置接收光信號(hào)，實(shí)測(cè)工作電流約為0.5ma，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)電容隔直流送給濾波電路，實(shí)測(cè)信號(hào)幅值約為15mv。

信號(hào)濾波電路采用二階有源濾波，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置r和c的值，使得截止頻率約為7hz，并有反向放大能力。放大電路比較器lm324在正向輸入端加入2.5v的參考電位。lm324使用單電源供電，同樣需要設(shè)置參考電位。由于輸出電壓范圍約為0.8～4.0v，故把參考電平設(shè)置為1.6～2.5v左右，使用220kω與100kω的電阻串聯(lián)分壓，電平不恒定，有噪聲抖動(dòng)，但在允許范圍之內(nèi)。實(shí)際測(cè)量中第一級(jí)放大20倍，第二級(jí)放大10倍。為了調(diào)整波形，最后使用了簡(jiǎn)單的反相器。

控制器為單片機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)施時(shí)選擇高性能、低功耗的avr單片機(jī)atmega16。單片機(jī)系統(tǒng)包含了復(fù)位電路、程序燒寫電路、按鍵、led數(shù)碼管、蜂鳴器。為了使led數(shù)碼管有足夠的亮度，要求與它接口的電路能提供10～20ma的驅(qū)動(dòng)電流，所以需要使用一片鎖存器74hct573來(lái)驅(qū)動(dòng)led顯示器。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種光電式心率測(cè)量?jī)x進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種光電式心率測(cè)量?jī)x，其包括：信號(hào)拾取電路，濾波電路，放大電路，聲光提示電路，控制器，鍵盤，數(shù)碼顯示器。所述信號(hào)拾取電路連接濾波電路，所述濾波電路連接放大電路，所述放大電路連接控制器，所述控制器還與聲光提示電路、鍵盤和數(shù)碼顯示器相連。測(cè)量?jī)x工作時(shí)，信號(hào)拾取電路獲取心率信號(hào)，經(jīng)濾波電路、放大電路處理后送控制器，由控制器計(jì)算出心率數(shù)值送數(shù)碼顯示器顯示并給出聲光提示。該測(cè)量?jī)x具有使用方便、顯示直觀、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳暢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陳暢
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.13
技術(shù)公布日：2017.09.15