文档介绍：毕业设计(论文)材料之二(2)
本科毕业设计(论文)开题报告
题目: 基于单片机的脉搏测量仪
的设计
课题类型:设计实验研究□论文□
学生姓名:
学号:
专业班级:
学院: 电气工程学院
指导教师:
开题时间 2012年3月11日
2012年 3 月11日
开题报告内容与要求
一、毕业设计(论文)内容及研究意义(价值)
随着科技发展的不断提高,生命科学和信息科学的结合越来越紧密,出现了各种新颖的脉搏测量仪器,特别是电子脉搏仪的出现,使脉搏测量变得非常方便。脉诊在我国已具有2600多年临床实践,是我国传统中医的精髓,但祖国传统医学采用“望、闻、问、切”的手段进行病情诊断,受人为的影响因素较大,测量精度不高。科技的创新,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确的测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,有较好的应用和推广价值。
脉搏测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏变化引起的一些生物信号,然后把生物信号转化为物理信号,使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏变化,最后要得出每分钟的脉搏次数,就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。本系统的组成包括传感器、信号处理、单片机电路、显示电路、键盘输入等部分。
二、毕业设计(论文)研究现状和发展趋势(文献综述)
随着科学技术的发展,脉搏测量技术也越来越先进,对脉搏的测量精度也越来越高,国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,有较好的应用和推广价值。而其中关键是对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究,利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单,但因为手指上的汗腺较多,指夹常年使用,污染可能会使测量灵敏度下降:耳脉测量比较干净,传感器使用环境污染少,容易维护。但因耳脉较弱,尤其是当季节变化时,所测信号受环境温度影响明显,造成测量结果不准确。过去在医院临床监护和日常中老年保健中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。
脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展:
(1)自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。
目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他的功能,但是对这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察,进行分析后才能确认结果,浪费大量的人力,且由人为引入的误差较大。因此,未来脉搏自动检测的内容将更加详细,自动分析诊断功能也更强大。
(2) 数字化技术等先进技术的应用。
随着数字科学技术的发展,脉搏测量仪集成度将更高,更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小,测量更为准确。
(3)多功能化越来越明显
目前的脉搏测量仪,一般都具有测试血氧,心电图等等功能,单纯的脉搏测量仪已经很少见。随着电子技术的发展,脉搏测量仪必然可以实现更多的功能。
人体脉搏测试仪是用来测量人体心脏跳动频率的电子仪器,也是心电图的主要组成部分。心脏跳动频率通常用每分钟心脏跳动的次数来表示。采用数显式脉搏计测量心脏跳动的频率不但精确,而且使用方便,显示结果醒目。
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。
通过查阅资料发现主要的脉率采集有三种方法:采用一对红色发光二极管实现、采用反射式的红外管实现和采用压电陶瓷芯片实现。方法一:检测的基本原理:随着心脏的搏动,人体组织半透明度随之改变。当血液送到人体组织时,组织的半透明度减小;当血液流回心脏,组织的半透明度增大。这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。因此,本脉率计将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位,并用装在该部位另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。由于