一种智能心率计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能心率计，包括单片机最小系统，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、时钟电路；红外对管电路，包括红外发射管与红外接收管，红外发射管用于发出红外线，红外线穿过测试者的手指后，通过红外接收管进行接收，并通过模拟电压值大小来反应接收到的红外线强度；比较器电路，用于所述对红外对管电路输出的模拟电压值进行放大以及比较，形成规则的方波脉冲信号后传输至单片机，单片机对方波脉冲信号进行测量得到心率值；液晶显示电路，用于接收并显示单片机输出的心率值。本实用新型专利技术具有快速性、输出结果具有高精度性，不仅具有很高的准确性和实用特点，适合推向未来的心率计控制市场，而且能够大幅度降低目前心率计的生产成本并且性价比大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种智能心率计
本技术涉及心率计控制系统
，尤其涉及了一种智能心率计。
技术介绍
心率计系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制届大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的心率计控制系统已经具有了一些简单的功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的心率计控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，心率计控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在心率计控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过微处理器芯片进行对心率计控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现心率计控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的心率计控制系统产品，但一些具有高端性能的心率计产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对心率计控制系统进行研究，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建心率计系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的就在于提供了一种智能心率计，采用模拟电路与数字电路相互配合，通过模拟电路的高速特性以及数字电路的准确特性，使得检测过程具有快速性、输出结果具有高精度性，从而实现了心率值快速检测，不仅具有很高的准确性和实用特点，适合推向未来的心率计控制市场，而且能够大幅度降低目前心率计的生产成本并且性价比大幅度提高。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是这样的：一种智能心率计，包括单片机最小系统，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、时钟电路；红外对管电路，包括红外发射管与红外接收管，红外发射管用于发出红外线，红外线穿过测试者的手指后，通过红外接收管进行接收，并通过模拟电压值大小来反应接收到的红外线强度；比较器电路，用于对所述红外对管电路输出的模拟电压值进行放大以及比较，形成规则的方波脉冲信号后传输至单片机，单片机对方波脉冲信号进行测量得到心率值；液晶显示电路，用于接收并显示单片机输出的心率值。作为一种优选方案，所述比较器电路包括放大电路与比较电路。作为一种优选方案，还包括语音电路，用于实现心率值的真人语音播报，单片机向语音电路发出控制信号，驱动语音电路输出播报心率值的语音信号。作为一种优选方案，还包括按键电路，所述按键电路包括心率增加按键与心率降低按键，用于调节心率值的上下限。作为一种优选方案，还包括报警电路，用于接收单片机发来的高电平信号并发出报警信号。作为一种优选方案，所述智能心率计的电路中芯片采用了直插引脚封装。与现有技术相比，本技术的有益效果：1、能够快速测量到人体的心率值，反应时间低于3秒；2、具有超限报警功能；3、心率上下限可通过按键设置；4、具有液晶显示功能；5、真人语音播报心率的具体数量；6、电路中的芯片全部采用了直插引脚封装，当出现损坏等情况时，能够快速地实现维修和更换等操作。附图说明图1是本技术的电路原理框图；图2是本技术的电路图；图3是本技术的具体实施流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。实施例：如图1-3所示，一种智能心率计，包括单片机最小系统，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、时钟电路；红外对管电路，包括红外发射管与红外接收管，红外发射管用于发出红外线，红外线穿过测试者的手指后，通过红外接收管进行接收，并通过模拟电压值大小来反应接收到的红外线强度；比较器电路，用于所述对红外对管电路输出的模拟电压值进行放大以及比较，形成规则的方波脉冲信号后传输至单片机，单片机对方波脉冲信号进行测量得到心率值；液晶显示电路，用于接收并显示单片机输出的心率值。更为具体的，所述单片机采用AT89C51单片机，所述复位电路由复位按键、贴片电容C1和贴片电阻R10组成，主要功能是当用户按下复位按键后，单片机能够立即进入停止当前工作状态，进入“重启”状态；而当使用者松开复位按键后，单片机能够正常运行。所述复位电路通过复位按键对贴片电容C1的短路来实现的，由于单片机的RST管脚在外部施加高电平时能够进行复位，而在低电平使正常工作，所以当使用者没有按下复位按键时，由于电容将电流阻断，因此没有电流流过电阻，RST端的电压就为0，此时单片机的RST管脚处于低电平，单片机正常工作；而当使用者按下复位按键后，复位按键将贴片电容C1短路，电流从VCC经由复位按键流过贴片电阻R10，贴片电阻R10的RST端电压为VCC，因此单片机的RST管脚为高电平，单片机立即进行复位；所述时钟电路由两个小容量贴片电容C2、C4和一个直插晶振XTAL组成，主要功能是向单片机的XTAL1和XTAL2两个管脚输入12MHz的脉冲信号，使单片机在此脉冲信号下正常运行；所述时钟电路通过两片电容C2、C4和晶振XTAL之间形成的谐振作用产生的，能够形成稳定的12MHz脉冲信号。更为具体的，为了实现对心率的检测，本技术采用红外线发射与接收的方式来实现间接的心率测量，其所依据的原理是通过红外线发射管发射出一定强度的红外线信号，将该信号穿过测试者的手指等部位，由于在每次心跳时血液中的血球蛋白密度会瞬间增加，而血球蛋白对红外线有着很强的吸收作用，因此通过手指末端的红外线会随着心跳发生时强度瞬间降低，通过红外线接收管来实现对穿过手指后的红外线进行接收并转换为电压信号，该电压信号的大小与接收到的红外线强度成正比，因此通过红外线接收管输出的电压信号为交流信号，其频率值与心率值相同。更为具体的，其中D1和D2分别为红外线发射管和红外线接收管，在心率计实际使用时，测量者的手指末端夹在红外线发射管D1和红外线接收管D2之间，当给红外线发射管D1通电后即可使其持续发射红外线穿过手指，电阻R6用于限流；红外线接收管D2接收穿过手指后的红外线并将其转换为电信号进行输出，输入到后续电路（后续电路即比较器电路），电阻R13和电阻R14串联组成一个20k电阻，用于对流过红外线接收管D2的电流进行限流。更为具体的，所述比较器电路采用LM358芯片作为微弱心率信号的放大机制，之所以采用该型号的运算放大器作为放大器的主要构成元器件，是因为它内部集成了两组性能完全相同的放大部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能心率计，其特征在于：包括单片机最小系统，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、时钟电路；红外对管电路，包括红外发射管与红外接收管，红外发射管用于发出红外线，红外线穿过测试者的手指后，通过红外接收管进行接收，并通过模拟电压值大小来反应接收到的红外线强度；比较器电路，用于对所述红外对管电路输出的模拟电压值进行放大以及比较，形成规则的方波脉冲信号后传输至单片机，单片机对方波脉冲信号进行测量得到心率值；液晶显示电路，用于接收并显示单片机输出的心率值。

【技术特征摘要】
1.一种智能心率计，其特征在于：包括单片机最小系统，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、时钟电路；红外对管电路，包括红外发射管与红外接收管，红外发射管用于发出红外线，红外线穿过测试者的手指后，通过红外接收管进行接收，并通过模拟电压值大小来反应接收到的红外线强度；比较器电路，用于对所述红外对管电路输出的模拟电压值进行放大以及比较，形成规则的方波脉冲信号后传输至单片机，单片机对方波脉冲信号进行测量得到心率值；液晶显示电路，用于接收并显示单片机输出的心率值。2.根据权利要求1所述的一种智能心率计，其特征在于：所述比较器电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈贤，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32