基于单片机的脉搏、体温监测仪制造技术

基于单片机的脉搏、体温监测仪，包括有单片机，单片机与脉搏传感器、体温传感器、液晶显示器、人工复位电路及键盘相连；通过温度感器获得人体温度、脉搏传感器来获取人体脉搏，再由单片机实时计算测量值并将结果送至液晶显示器显示；解决现有技术中存在的仪器笨重和测量过程复杂的问题，具有便携、过程简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗
，特别涉及基于单片机的脉搏、体温监测仪。
技术介绍
随着我国城市人口老龄化程度的加快和物质生活的改善，心血管、心脏病一类疾病也在不断的增长，人们对这一类疾病的预防和诊断的需求也在增长。传统仪器测量生命体征往往存在仪器笨重且测量过程复杂的缺点，因此，开发一种便携式且能够随时随地监测生命体征的仪器具有较高的实际意义。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供基于单片机的脉搏、体温监测仪，解决现有技术中存在的仪器笨重和测量过程复杂的问题，具有便携、过程简单的特点。为实现上述目的，本专利技术才有的技术方案是：本技术所采用的技术方案是：基于单片机的脉搏、体温监测仪，包括有单片机，单片机与脉搏传感器、体温传感器、液晶显示器、人工复位电路及键盘相连；所述的单片机与脉搏传感器通过脉搏传感器电路相连，脉搏传感器电路包括光发射电路、光电转换电路，在光感受器用低通滤波器和由运放MCP6001组成放大电路；采用分压电阻设置直流偏置电压为源电压的1/2，使放大后的信号被单片机的P1.0口采集。所述的脉搏传感器电路通过脉搏传感器连接线与单片机的P1.0口相连。所述的液晶显示器采用LCD12864显示器。所述的单片机的模拟输入端0与脉搏传感器电路的信号输出线相连；单片机的电源端与脉搏传感器电路的电源输入线相连；单片机的地线端与脉搏传感器电路的地线相连。所述的脉搏传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520。所述的单片机采用美国ATMEL公司的CMOS8位单片机。本技术的有益效果是：本设计利用AT89C51单片机开发板、LCD12864显示屏、脉搏传感器、DS182B20温度传感器，组成一个便携式监测脉搏和体温的生命体征监测系统。该仪器的脉搏传感器采用光电容积法，光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定在病人的手指或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长（500nm～700nm）的发光二极管，当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。该仪器局限了采集信号的部位只能在手指或耳垂处，若要采集其它部位的信号，可以考虑更改放大倍数或者振动类的传感器来解决此类问题。本技术方便人们特别是老人随时随地对身体情况进行监测。生命体征监测仪是医院不可缺少的重要设备，能够实时、连续、长时间地监测病人的重要医学生理参数，并将获得的数据传送给医护人员，以供医护人员进行分析，使得医护人员能够对病人当前的状态做出正确判断，从而做出正确的处理。便携式生命体征监测仪采用随身式设计，小型轻便，能实时地进行人体生理参数的监护，最适合于野外及家中，并可用于普通医院作为个人生命参数监护设备。附图说明图1为本技术系统主程序流程图。图2为本技术的结构示意图。图3为本技术的脉搏传感器；其中图3（a）为脉搏传感器的实施例外形图，图3（b）为图3（a）的内部示意图。图4为本技术的脉搏传感器连接线。图5为本技术的脉搏传感器电路。图6为本技术的液晶显示器示意图。图7为本技术单片机写数据到模块示意图。图8为本技术单片机从模块读取数据。图9为本技术DS18B20温度传感器及接口示意图；其中图9（a）为温度传感器图；图9（b）为接口电路示意图。图10为本技术测温原理图。图11为本技术脉搏传感器佩戴方式；其中图11（a）为手部佩戴图；图11（b）为耳部佩戴示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参见图2、5，基于单片机的脉搏、体温监测仪，包括有单片机，单片机与脉搏传感器、体温传感器、液晶显示器、人工复位电路及键盘相连；所述的单片机与脉搏传感器通过脉搏传感器电路相连，脉搏传感器电路包括光发射电路、光电转换电路，在光感受器用低通滤波器和由运放MCP6001组成放大电路；采用分压电阻设置直流偏置电压为源电压的1/2，使放大后的信号被单片机的P1.0口采集。所述的脉搏传感器电路通过脉搏传感器连接线与单片机的P1.0口相连。所述的液晶显示器采用LCD12864显示器。所述的单片机的模拟输入端0与脉搏传感器电路的信号输出线相连；单片机的电源端与脉搏传感器电路的电源输入线相连；单片机的地线端与脉搏传感器电路的地线相连。本技术以AT89C51单片机为控制核心，通过温度感器获得人体温度、脉搏传感器来获取人体脉搏，再由单片机实时计算测量值并将结果送至液晶显示器显示。系统设有键盘、人工复位电路。本技术的运行软件采用模块化设计方法，由主程序及参数测量、液晶显示、和键盘处理等若干子程序组成。系统主程序流程图如图1所示，系统上电后首先初始化，然后进行各参数的测定、判断超量报警及显示等操作。参见图3，脉搏传感器传统的脉搏测量方法主要有三种：一是从心电信号中提取；二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；三是光电容积法。前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。连接传感器的共有3根线，如图4所示。标有S的为信号输出线（最左边）；标有+的为电源输入线（中间）；标有－的为地线（最右边）。这3根线与下位机单片机开发板的对应关系为：S→A0(单片机开发板的模拟输入端0)；+→5V(或3.3V)；－→GND。根据相关文献和实验结果，560nm的波可以反映皮肤浅部微动脉信息，适合用来提取脉搏信号。该脉搏传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520，而光接收器采用了APDS—9008，这是一款环境光感受器，感受峰值波长为565nm，两者的峰值波长相近，灵敏度较高。此外，由于脉搏信号的频带一般在0.05～200Hz之间，信号幅度均很小，一般在毫伏级水平，容易受到各种信号干扰。在感受器后面使用了低通滤波器和由运放MCP6001构成的放大器，将信号放大了331倍，同时采用分压电阻设置直流偏置电压为电源电压的1/2，使放大后的信号可以很好地被单片机的AD采集到。脉搏传感器的电路如图5所示。参见图6，图6为液晶显示器LCD12864的示意图一、液晶显示模块概述12864汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16×16 点阵）、128个字符（8×16 点阵）及64×256 点阵显示RAM（GDRAM）。主要技术参数和显示特性：电源：VDD3.3V~+5V(内置升压电路，无需负压)；显示内容：128列×64行；显示颜色：黄绿/蓝屏/灰屏；显示角度：6:00钟直视；LCD类型：STN；与MCU接口：8位或4位并行/3位串行；配置LED背光；多种软件功能：光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等。二、外形尺寸外观尺寸：93×70×12.5mm视域尺寸：73本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于单片机的脉搏、体温监测仪，包括有单片机，其特征在于，单片机与脉搏传感器、体温传感器、液晶显示器、人工复位电路及键盘相连；所述的单片机与脉搏传感器通过脉搏传感器电路相连，脉搏传感器电路包括光发射电路、光电转换电路；在光感受器用低通滤波器和由运放MCP6001组成放大电路；采用分压电阻设置直流偏置电压为源电压的1/2，使放大后的信号被单片机的P1.0口采集；所述的脉搏传感器电路通过脉搏传感器连接线与单片机的P1.0口相连；所述的液晶显示器采用LCD12864显示器；所述的单片机的模拟输入端0与脉搏传感器电路的信号输出线相连；单片机的电源端与脉搏传感器电路的电源输入线相连；单片机的地线端与脉搏传感器电路的地线相连；所述的脉搏传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520；所述的单片机采用美国ATMEL公司的CMOS8位单片机。

【技术特征摘要】
1.基于单片机的脉搏、体温监测仪，包括有单片机，其特征在于，单片机与脉搏传感器、体温传感器、液晶显示器、人工复位电路及键盘相连；所述的单片机与脉搏传感器通过脉搏传感器电路相连，脉搏传感器电路包括光发射电路、光电转换电路；在光感受器用低通滤波器和由运放MCP6001组成放大电路；采用分压电阻设置直流偏置电压为源电压的1/2，使放大后的信号被单片机的P1.0口采集；所述的脉搏传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国强，王斌，李磊，
申请(专利权)人：西北工业大学明德学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61