脉搏监测系统

上海第二工业大学

传感器与测试技术技能实习

专业：机械电子工程

班级：10机工A1

姓名：校瑞超

学号：104812132

指导老师：杨淑珍

日期：2013年6月24日~7月7日

脉搏监测系统

（一）内容

基于单片机或PC机，设计一套测试系统，用于将外周血管搏动（即脉搏跳动）信号进行采集分析。

集体要求：

1.测量脉搏显示波形图

2.计算脉搏测量的结果，并进行报警判断，控制报警灯显示

3.保存测量数据

4.数据回放

（二）要求

1.提出设计方案（提出测量原理，选择传感器，构建测试系统）

2.设计测量电路

3.测试软件设计

利用汇编语言、Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。

4.调试

5.撰写报告

（三）报告要求

1.综合实践的内容

2.撰写总体的设计方案，并画出测试系统框图

3.硬件选用（包括传感器、采集卡的选用和安装等）

4.电路设计（包括测量电路的设计等电路，系统总电路）

5.测量软件的设计

利用Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。包括软件设计流程图，各功能实现的方法和代码（包括各主程序，子程序的描述以及相应的重要参数设置等描述）

6.小结和体会（可以包含调试中遇到的问题）。

目录

一、实训目的

二、总体方案设计

三、系统硬件元器件选用

四、电路总体设计

五、测试软件设置

六、课程设计小结

七、参考文献

脉搏监测系统传感器设计

一、实训目的

本次传感器应用实训的目的是巩固《传感器与检测技术》所学的各种传感器的原理及应用，同时综合《电子技术》《可编程控制技术》等课程所学的专业知识，制作并调试一个典型传感器作品，熟悉传感器及其处理电路的设计、制作、与调试方法，熟练掌握各种常用测量仪表的使用。

二、总体方案设计

1.测试原理

累积数千年来丰富临床经验的脉诊，是中国医学独特的诊病方法，在诊“望、闻、问、切”中占有重要的位置。由脉诊所得的脉象反映人体各和病理

状况，反映了五脏六腑气血盛衰观察体内功能变化的一个重要根据脉象的变化，可探测人体脏腑的气血、阴阳、生理与病理的状况。我国中医学家千年

的实践总结而成的脉学理论在中医辨证论治中起着重要的作用，也是人类的

重大贡献。目前，通过脉搏波的分析已经可以方便的估算出被测者的心血管

血流动力学的各项参数，如心输出量、外周阻力、血管顺应性等。然而要想

准确的判断患者的心血管等方面的情况和预测心血管疾病发生的可能性, 以

便及时采取措施有效地减少危险因素，首要的条件是要能准确清晰的获取患

者的脉搏信号。随着电子计算机技术和测量技术的迅速发展，脉搏测量、记

录和分析也有了很大的改善和进步。

脉搏的测量有很多方法，本系统主要是利用压力式传感器来获取脉搏信号。由压力式传感器采集脉搏信号，经过前置放大电路、滤波电路、积分和

比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。人体的脉搏波可用特制的脉搏描记

器记录下来。从可见每个脉搏波描记曲线都由升支A和降支K构成。随后心

室舒张，心室内压低于主动脉血压，于是动脉血倒流，导致主动脉瓣关闭，

在曲线上形成降支切迹N，也叫降中峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大

小有关；如阻力大则降支坡度较缓，其切迹的位置较高；反之，切迹的位置

较低。脉搏波的形状，因循环系统的情况改变而不同。

该系统的最大特点是用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序, 显

示出脉搏的波形。虚拟仪器系统一般是由计算机、应用软件、数据采集卡和

与之配套的驱动程序构成的。借助于计算机和应用软件的强大处理、显示、存储功能，相比于传统仪器，虚拟仪器并不依赖于硬件，其性能很大程度上由应用软件决定。本研究正是利用虚拟仪器技术，构建一套脉搏波检测处理系统。

2.设计系统框图

人体脉搏波检测系统的整体结构如图1 所示，它主要由硬件结构和软件结构组成。硬件结构包括压力式传感器、信号放大电路、滤波电路（低通与高通电路）、USB-4704采集卡；软件结构包括PC和LabVIEW可视化图形编程软件组成。本系统由压力式传感器采集脉搏信号，经过前置放大电路、滤波电路、积分和比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号，再通过利用USB-4704采集卡采集滤波和放大后的脉搏信息进行A/D转换并通过LabVIEW的可视化图形编程软件来实现波形的显示、存储和回放、报警等功能。本系统操作简便、性能稳定利于医护人员的观察和研究，下面我们将详细介绍一下系统的硬件和软件设计。

图1 脉搏测试仪系统框图

三、系统硬件元器件选用

1.传感器

选用HK-2000B集成化脉搏传感器。

HK-2000 系列集成化脉搏传感器采用高度集成化工艺，将力敏元件（PVDF 压电膜）、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内部。具有灵敏度高、抗干扰性能强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点。访系列脉搏传感器具有完善的信号调理功能，用户在使用时后级不需要再加滤波等电路。

HK-2000型脉搏传感器运用得最多的是HK-2000A 型脉搏传感器和HK-2000B 型脉搏传感器。它们的主要区别在于HK-2000A 型脉搏传感器输出同步于心脏搏动的脉冲信号，可以用于脉率数据的实时采集。而HK-2000B 型脉搏传感器输出完整的脉搏波电压信号，用于脉搏波分析系统，如中医脉象、心血管功能检测、妊高征检测等系统。根据需要，本次设计所使用的传感器为HK-2000B。HK-2000A和HK-2000B的主要性能特点和主要参数如下：性能特点：1、灵敏度高。2、抗干扰性能强。3、过载能力大。4、一致性好，性能稳定可靠，使用寿命长

技术指标：HK-2000A

电源电压：5-12VDC

压力量程：-50～+300mmHg

过载：100 倍

输出高电平：大于 VCC-1.5V

输出低电平：小于0.2V

HK-2000B：电源电压：5～6VDC

压力量程：-50～+300mmHg

灵敏度：2000uV/mmHg

灵敏度温度系数：1×10-4/℃

精度：0.5%

重复性： 0.5%

迟滞： 0.5%

过载：100 倍

2.采集卡

实验室提供研华USB-4704型采集卡，48 kS / s的USB-4704是一个14位的多功能模块最大采样率。它提供了8个单端/ 4不同随着2 AO通道差分AI通道。它还提供16 TTL DI / O通道的通断控制应用蒸发散。此外，提供一个32位的计数器通道船上。

（1）应用

变送器& 传感器测量

波形采集和分析

过程控制和监控

振动与瞬态分析

（2）引脚及分配

（3）驱动安装步骤

a、安装Advantech Device Manager

b、安装驱动Individual Driver中的USB-4704系列。

c、打开光盘安装驱动，选择LabVIEW文件

d、点击安装LabVIEW

e、点击安装LabVIEWDAQ

等待一切安装完成之后重启电脑，将采集卡连接到电脑，打开开始中的Advantech Device Manager，检查USB-4704是否安装成功，如果安装成功，点击Test进行测试。至此驱动安装完毕。

3. 开关电源

选用220交流电源。

4.降压器

5.

选用12V和5V的降压器。

四、电路总体设计

1.设计要求

脉搏传感器所提取的脉压信号幅值小、频率低、随机性强、易受干扰，选择硬件电路时，必须从增益、频率响应、共模抑制比、噪声和漂移等

方面综合考虑。

a．增益

由于HK2000B型压电脉搏传感器的输出范围约为-0.2~0.8V,为了提高AD采样后信号的分辨率，应对信号进行适当放大。根据所选择的A/D转换器的输入参考电压范围为0~3.3V,所以脉搏信号放大器的放大倍数应在10倍内可调。

b．频率响应

体脉搏信号的频谱范围为0.1~40Hz,脉搏信号调理电路在此频率范围内必须不失真地放大所检测到的脉搏信号，为了减少不需要的带外噪声，用高通，低通滤波器来压缩通频带，这样，经过脉搏信号调理电路的脉搏信号才具有可靠的诊断价值。

c．共模抑制比

脉搏信号的检测可能受到很多电气设备运行的干扰，尤其是市电的共模干扰，还有其他共模干扰。因此一般要求CMMR应达到80dB以上。

d．低噪声、低漂移

在脉冲信号调理信号电路中，噪声和漂移是两个较重要的参数。正状态分布。为了获得一定信噪比的输出信号，对所用到的放大器的低噪声性能有严格的要求。根据设计要求，本设计所用到的所有运算放大器均采用TL084，其主要特性如下：

输入阻抗极高，大于1012Ω;

失调电流极低，小于5Pa;

3 ) 低温漂，小于1uV/.C;

4 ) 共模抑制比大于80dB;

5 ) 开环效益较高，大于110Db;

2.电压提升电路的设计

由于HK2000 的输出电压为-0.1V 到0.6V[1]，我们需要把-0.1V 的电压信号提升到0V 以上，这样才能作为单片机ADC 的输入，具体的电路如图1所示。

图2 100mV 参考电压产生电路

()V R R V m 1005100

20512

=?=-=

参考电压

求和电路将信号的幅值变成0V 到0.7V[2]，电路图如图2 所示：

图3 信号和参考电压求和电路

3. 放大电路的设计

将V link 链接到仪表放大器的输入端，放大器输出和输入的关系如下：

()

signal V V V V signal out V R R R R R R R R R R V V 1

1

1151.051.651415111311100+Ω+Ω=?++++-=

图4 仪表放大电路

4. 滤波器的设计

输出的信号中混有常见的工频干扰，以及肌电、人体的温度和传感器表面的温差等造成得基线漂移，需要设计相应的滤波器将这些杂波信号滤掉[3]。

滤波器的设计要求:

(1)脉搏信号频率主要的范围都集中在10Hz 以下，为确保脉搏信号顺利通过，低通滤波器的上限截止频率要高于10Hz。

(2)基线漂移的频率很低，为克服此低频干扰，高通滤波器的下限截止频率选择在 0.1Hz。低通滤波器和高通滤波器均采用二阶有源滤波器，具体的电路

如图4~图5 所示。

图5 截止频率为10Hz 的低通滤波器

图6 截止频率为0.1Hz 的高通滤波器

图7 系统硬件总电路图

五、测试软件设置

https://www.wendangku.net/doc/de10252457.html,bVIEW软件介绍

软件平台是借助虚拟仪器软件问(LabVIEW)在计算机上搭建的虚拟测试系统。LabVIEW是实验室虚拟仪器工作平台(1aboratory virtual instrument engi．neeriNgworkbench)的简称，是美国国家仪器公司(Na．tional Instruments)推出的一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境．是目前国际上唯一的编泽型图形化编程语言．又称G语言。其编写的程序称为虚拟仪器程序(简称VI)，主要包括前面板(即人机界面)和框图程序两部分。前面板用于模拟真实仪器的面板作，可设置输入数值、观察输出值及实现图表、波形、文本等显示。框图程序应用图形编程语言编写，相当于传统程序的源代码．用于传送前面板输入的命令参数到仪器以执行相应的操作。LabVIEW采用层次化结构．用户可以把创建的VI程序当作子程序调用。以创建更复杂的程序。此外，LabVIEW内部还提供了各类强大的功能模块和函数模块．以实现对信号和数据的复杂处理。用它编写方框图程序时，只需从对应的模块中选用相应的图标．然后再以线条相互连接。即可实现数据的传输。该测试仪就是借助LabVIEW．仿照真实仪器面板设计前面板．并通过LabVIEW 中的DAQ助手及有关功能模块，编写框图程序。测试仪主要功能为脉搏信号的采集及数据存储和对采集存储的信号进行回放分析。根据此要求，在hbVIEW 前面板窗口中，选取有关控件及波形显示器件．并借助LabVIEW的工具模版，设计、架构测试仪前面板；在对应的框图程序窗LI．通过DAQ助手进行有关采集参数的设置．通过Write LabVIEW Measurement模块实现对信号的保存．它将信号波形以数据点的形式存放于文件中．文件的扩展名为lvm。整个采集、显示过程由循环结构控制．选择Append to file就可以将每个循环采集到的数据连成为长达40 s的完整过程记录。同放部分是通过Read from sDreadsheet file模块读取文件路径框中给出的存放数据文件来实现波形的回放．以采样频率128 Hz、采样长度40 s为设定值。借助有关运算模块．进行脉率的测算。从而在测试仪前面板上实现脉搏波形的采集、数据存储、波形回放、频谱分析、脉率显示、异常情况警示等功能。如图8所示为虚拟脉搏测试仪前面板。

图8 虚拟脉搏测试仪前面板

2.运行及测试结果

脉搏测试时要求被测者平心静息．全身放松稳定，平坐，将手臂放于桌面上，下面垫一棉枕，如同中医把脉姿势。将传感器与松紧绷带设计成腕带形式．为了减少传感器直接接触带来的不利因素．可在其下垫一直径8 mm左右、由气球薄膜做成的球形水囊网，将水囊对准“寸、关、尺”某一部位，将传感器缠之，使之压力适中即可进行测试。打开前面板的主开关．点击运行．在采集窗口中即可看见脉搏波形。待波形稳定．按下采集按钮．在弹出的窗口中给出存储的地址及文件名．即开始采集数据并计时．按设定的采样时间(即采样长度)到设定的时间，再次按下采集按钮，即停止采集数据。将采集的数据存放地址及文件名输入到框图程序的数据框中，返回前面板．按下回放按钮。点击运行，在回放窗口中即可看到采集的波形.

3 流程图

4.程序框图

（1）

该图形右端为deviceopen模块。0代表设备USB4710的设备编码。蓝色细线输出代表驱动处理，黄色粗线输出代表错误输出

（2）

该图形右端为AIConfig模块，作用是进行模拟信号的配置处理及输出。在输入端，蓝色细线代表驱动处理，棕色粗线处的接口为chan&gain,故需要进行数据捆绑。此处0代表设备的通道为AI0,4代表增益码（电压范围为+/-10v的代号）。黄色粗实线为错误输入与输出。

（3）

该图形右端部分为AIVoltageIn模块，作用是从一个模拟输入通道和返回值从驱动处理电压转换为指定的设备上读取电流值。在输入端，蓝色细线代表驱动处理，棕色实线为chan&gain的数据捆绑，Trigmode为数据触发模式，0代表软件触发，1代表外部触发，这里选择软件触发。黄色粗实线为错误输入；在输出端，蓝色细线代表驱动处理输出。棕色细线输出为电压测量结果输出，连接波形图表。黄色粗线为错误输出。

（4）

此处为设定延时时间为25ms,即每隔25ms采集一个数据点。输出端与dt连接。（5）

表示While循环间隔0.1S循环一次

在线监测系统设计方案

在线监测系统设计方案

水质在线监测系统 设计方案 ***********有限公司

******环保设备有限公司 二零******年**月 目录 1、企业简介 (4) 2、设计依据 (4) 2.1设计依据的主要相关规范及标准 (4) 2.2设计原则 (6) 2.3系统设计 (6) 3、技术部分 (7) 3.1监测因子 (7) 3.2监测点位 (7) 3.3监测站房 (7) 3.4其他建设要求 (9) 3.5企业监控中心 (16) 3.6监测设备性能及组成部分 (16) 3.7项目实施方案 (22) 4、售后服务 (24) 4.1升级服务 (24) 4.2联系方式和技术服务 (25)

4.3技术信息 (25) 4.4保修 (25) 5、资质文件 (27) 5.1企业法人营业执照复印件 (27) 5.2税务登记证复印件 (27) 5.3组织机构代码证复印件 (27) 5.4环境污染治理设施运营资质证书 (28) 5.5 ISO9001认证 (28) 5.6计量器具生许可证书 (28) 5.7中国环境保护产品认证证书 (30) 5.8国家环保部出具的检测报告 (30) 5.9纳税凭证 (33) 5.10产品认定证书 (33) 5.11近年来业绩和用户证明 (35) 5.12其他证明文件 (40) 5.13专利情况专利证书统计 (44)

1、企业简介 **********有限公司位于经济技术开发区*****工业园区，是一家*******************。 本公司主要污染物排放总量在**市环保局总量控制指标内核定：化学需氧量******吨/年，氨氮******吨/年，总磷*******吨/年。按照国家有关规定设置规范的污染物排放口，预安装废水排放自动在线监测装置并与环保部门联网。 2、设计依据 2.1设计依据的主要相关规范及标准 1)《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》（试行） （HJ/T 352-2007） 2)《水污染源在线监测系统安装技术规范》（试行）（HJ/T 353-2007） 3)《水污染源在线监测系统验收技术规范》（试行）（HJ/T 354-2007） 4)《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》（试行） （HJ/T 355-2007） 5)《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》（试行） （HJ/T 356-2007） 6)《环境保护产品技术要求-化学需氧量CODcr水质在线监测 仪》（HJ/T 377-2007）

基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计论文

摘要 随着人们生活的水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的旱期诊断治疗方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源，是反映人体健康状况的重要窗口，而对脉搏的提取速度又快，因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。 本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作；通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。 本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案；介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法；阐述了硬件设计与软件设计方案；说明了相应软件的流程和方法，并解说了相应硬件与软件的调试。最后对所做的工作进行了分析和总结，指出了系统涵待改进和提高的地方，展望了系统今后的发展方向。 关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器

Abstract With people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases became common diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method. The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability. This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction. Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor

智慧环保在线监测系统解决方案

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} 2功能设计 方便的污染源管理 本模块利用GIS技术把环境污染源应用软件构筑于污染源数据库管理系统和图形库管理系统之上，提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。能综合分析环境情况，实现污染源信息的综合查询，为计划决策提供信息支持，为有关的评价、预测、规划、决策等服务。其检索查询功能，可对行政区划、年份等进行条件统计汇总，统计结果可用表格、统计图、文字等多种方式表示。 动态数据成图 系统可根据测量得到的数据，自动对区域环境状况进行直观表现，提供描绘全场平面、立体等值线图，各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式，能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据。 环境质量监测 系统分为对大气、水、噪声、固体废弃物、土壤及农作物等方面的监测，其主要功能：专题的监测点位图的显示、点位查询、区域查询、信息查询、全区环境分布、全区或个别点环境平均状况随时间的变化情况等。并实现了数据地图化功能，可自动生成交通线上的噪声

生命体征测量操作技术与流程

清远市新城医院护士培训教材之： 体温、脉搏、呼吸、血压测量 技术操作、流程与护理 第一讲：生命体征监测技术操作 一、体温的测量 （一）目的 1、测量、记录患者体温。 2、监测体温变化，分析热型及伴随症状。 （二）实施要点 1、评估患者： (1)询问、了解患者的身体状况，向患者解释测量体温的目的，取得患者的配合。 (2)评估患者适宜的测温方法。 2、操作要点： (1)洗手，检查体温计是否完好，将水银柱甩至35度以下。 (2)根据患者病情、年龄等因素选择测量方法。 (3)测腋温时应当擦干腋下的汗液，将体温计水银端放于患者腋窝深处并贴紧皮肤，防止脱落。测量5—10分钟后取出。 (4)测口温时应当将水银端斜放于患者舌下，闭口3分钟后取出。 (5)测肛温时应当先在肛表前端涂润滑剂，将肛温计的水银端轻轻插入肛门3-4厘米，3分钟后取出。用消毒纱布擦拭体温计。 (6)读取体温数，消毒体温计。 3、指导患者： (1)告知患者测口温前15-30分钟勿进食过冷、过热食物，测口温时闭口用鼻呼吸，勿用牙咬体温计。

(2)根据患者实际情况，可以指导患者学会正确测量体温的方法。 （三）注意事项 1、婴幼儿、意识不清或者不合作的患者测体温时，护理人员应当守候在患者身旁。 2、如有影响测量体温的因素时，应当推迟30分钟测量。 3、发现体温和病情不符时，应当复测体温。 4、极度消瘦的患者不宜测腋温。 5、如患者不慎咬破汞温度计，应当立即清除口腔内玻璃碎片，再口服蛋清或者牛奶延缓汞的吸收。若病情允许，服富含纤维食物以促进汞的排泄。 二、脉搏的测量 （一）目的 1、测量患者的脉搏，判断有无异常情况。 2、监测脉搏变化，间接了解心脏的情况。 （二）实施要点 1、评估患者： (1)询问、了解患者的身体状况。 (2)向患者讲解测量脉搏的目的，取得患者的配合。 2、操作要点: (1)协助患者采取舒适的姿势，手臂轻松置于床上或者桌面。 (2)以食指、中指、无名指的指端按压桡动脉，力度适中，以能感觉到脉搏搏动为宜。 (3)一般患者可以测量30秒，脉搏异常的患者，测量1分钟，核实后，报告医师。 3、指导要点： (1)告知患者测量脉搏时的注意事项。 (2)根据患者实际情况，可以指导患者学会正确测量脉搏的方法。 （三）注意事项 1、如患者有紧张、剧烈运动、哭闹等情况，需稳定后测量。 2、脉搏短绌的患者，按要求测量脉搏，即一名护士测脉搏，另一名护士听心率，同

基于单片机的脉搏监测系统设计

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脉搏监测系统

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脉搏监测系统 （一）内容 基于单片机或PC机，设计一套测试系统，用于将外周血管搏动（即脉搏跳动）信号进行采集分析。 集体要求： 1.测量脉搏显示波形图 2.计算脉搏测量的结果，并进行报警判断，控制报警灯显示 3.保存测量数据 4.数据回放 （二）要求 1.提出设计方案（提出测量原理，选择传感器，构建测试系统） 2.设计测量电路 3.测试软件设计 利用汇编语言、Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。 4.调试 5.撰写报告 （三）报告要求 1.综合实践的内容 2.撰写总体的设计方案，并画出测试系统框图 3.硬件选用（包括传感器、采集卡的选用和安装等） 4.电路设计（包括测量电路的设计等电路，系统总电路） 5.测量软件的设计 利用Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。包括软件设计流程图，各功能实现的方法和代码（包括各主程序，子程序的描述以及相应的重要参数设置等描述） 6.小结和体会（可以包含调试中遇到的问题）。

目录 一、实训目的 二、总体方案设计 三、系统硬件元器件选用 四、电路总体设计 五、测试软件设置 六、课程设计小结 七、参考文献

脉搏监测系统传感器设计 一、实训目的 本次传感器应用实训的目的是巩固《传感器与检测技术》所学的各种传感器的原理及应用，同时综合《电子技术》《可编程控制技术》等课程所学的专业知识，制作并调试一个典型传感器作品，熟悉传感器及其处理电路的设计、制作、与调试方法，熟练掌握各种常用测量仪表的使用。 二、总体方案设计 1.测试原理 累积数千年来丰富临床经验的脉诊，是中国医学独特的诊病方法，在诊“望、闻、问、切”中占有重要的位置。由脉诊所得的脉象反映人体各和病理 状况，反映了五脏六腑气血盛衰观察体内功能变化的一个重要根据脉象的变化，可探测人体脏腑的气血、阴阳、生理与病理的状况。我国中医学家千年 的实践总结而成的脉学理论在中医辨证论治中起着重要的作用，也是人类的 重大贡献。目前，通过脉搏波的分析已经可以方便的估算出被测者的心血管 血流动力学的各项参数，如心输出量、外周阻力、血管顺应性等。然而要想 准确的判断患者的心血管等方面的情况和预测心血管疾病发生的可能性, 以 便及时采取措施有效地减少危险因素，首要的条件是要能准确清晰的获取患 者的脉搏信号。随着电子计算机技术和测量技术的迅速发展，脉搏测量、记 录和分析也有了很大的改善和进步。 脉搏的测量有很多方法，本系统主要是利用压力式传感器来获取脉搏信号。由压力式传感器采集脉搏信号，经过前置放大电路、滤波电路、积分和 比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。人体的脉搏波可用特制的脉搏描记 器记录下来。从可见每个脉搏波描记曲线都由升支A和降支K构成。随后心 室舒张，心室内压低于主动脉血压，于是动脉血倒流，导致主动脉瓣关闭， 在曲线上形成降支切迹N，也叫降中峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大 小有关；如阻力大则降支坡度较缓，其切迹的位置较高；反之，切迹的位置 较低。脉搏波的形状，因循环系统的情况改变而不同。 该系统的最大特点是用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序, 显 示出脉搏的波形。虚拟仪器系统一般是由计算机、应用软件、数据采集卡和

污染源在线监测系统建设方案

水污染源在线监测系统工程 建 设 方 案 贰零壹陆年肆月

目录 一．系统概述 1.1 项目概述 1.2 系统建设要求 1.3 系统构成 1.4 在线监测因子种类 1.5 仪器选型 1.6仪器简介 1.6.1 COD在线分析仪技术参数 1.6.2 氨氮在线分析仪技术参数 1.6.3 总磷在线分析仪技术参数 1.6.4 工业PH计技术参数 1.6.5 明渠流量计技术参数 1.6.6 数据采集仪技术参数 二．系统建设 2.1 系统建设时间表 2.2 站房建设方案 2.3 超声波明渠流量计堰槽建设 2.4采样系统建设方案 2.5数据采集传输系统建设方案 2.5.1数据采集仪 2.5.2数据传输 2.6 在线分析仪安装方案 2.6.1 操作员基本要求 2.6.2 现场机箱安装 2.6.3 现场管路材料及工具的配备 三．质量及服务承诺 3.1质量保证 3.2 售后服务 四．资金预算

编制说明 依照国家有关标准和关于水质在线自动监测系统建设的相关要求，在指定排水口安装水质在线监测仪器，对相关水质参数（化学需氧量、氨氮、总磷、重金属等）进行监测，以达到相关管理及监管部门对现场处理水质的实时监控和管理。 本方案将分析仪测量系统、采样系统以及数据传输系统进行集成，作为一体化水质在线自动监测系统进行详细的方案设计。 一、系统概述 1.1 项目概述 根据环保局对废水污染物排放进行总量控制、安装在线监测系统的要求，拟在的总排口安装污染源自动监控系统。本项目建设拟选用提供的COD、氨氮、总磷在线分析仪，PH，超声波明渠流量计，并负责安装、调试、运行、保修、快速反应服务及协助项目验收、技术支持、用户培训。 1.2 系统建设要求 该系统应达到以下要求： ①系统具有实用性、先进性、专业性、开放性、安全性、集成性和经济性。 ②总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。 ③监测参数分析方法符合国家、行业有关技术标准和规范。 ④监测数据准确、可靠。 ⑤取样方式经济、合理，便于维护。

在线监测系统运营建设方案

污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测（CEMS）、空气质量监测、以及视频监测等多种环境在线监测应用；系统以污染源在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。 【部分正文预览】污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测（CEMS）、空气质量监测、以及视频监测等多种环境在线监测应用；系统以污染源在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。 1. 污染源在线监测系统的构成 一套完整的污染源在线监测系统能连续、及时、准确地监测排污口各监测参数及其变化状况；中心控制室可随时取得各子站的实时监测数据，统计、处理监测数据，可打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图、多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行，停电保护、来电自动恢复功能；维护检修状态测试，便于例行维修和应急故障处理 污染源在线监测系统特点 ?整合污染源在线监测系统与视频监测系统，在全面监测企业污染物排放状况的同时，还可以将企业现场的实时画面传送到环保局，实现污染源可视化管理。 ?采用GPRS无线数据传输方式，彻底摆脱“有线”的束缚，适用范围广，运行成本低。 ?利用GPRS无线网络实时在线的特点，建立污染源在线监测系统（环境监理信息系统）的无线网络，及时准确地掌握各个企业污染物排放口的实际运行情况和污染物排放的发展趋势与动态。 ?人性化的报警和预警功能，可以提醒管理人员及时地关注和处理可能发生或已经发生的事件。 ?监测仪表的类型不受限制，只要在系统中进行相应的设置即可对任意仪表类型自动进行识别，从而扩大了系统的监测种类和应用范围。 ?涵盖在线监测的多种应用，包括水质在线监测、烟尘在线监测。 ?围绕污染源在线监测的核心，拓展了在环境监理方面的功能，使得本系统同时也是一套环境监理信息系统。 污染源在线监测系统功能

基于单片机的心率设计设计

基于单片机的心率设计设计

毕业设计（论文）题目心率监测系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

脉搏监测系统的毕业设计论文

脉搏监测系统的毕业设计论文 摘要 随着人们生活的水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的旱期诊断治疗方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源，是反映人体健康状况的重要窗口，而对脉搏的提取速度又快，因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。 本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作；通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。 本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案；介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法；阐述了硬件设计与软件设计方案；说明了相应软件的流程和方法，并解说了相应硬件与软件的调试。最后对所做的工作进行了分析和总结，指出了系统涵待改进和提高的地方，展望了系统今后的发展方向。 关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器

Abstract With people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases became common diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method. The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability. This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction. Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor

智慧环保在线监测系统解决方案

环保在线监测系统设计 1 总体设计 系统由污染排放在线监测系统、污染净化设施运行监测系统、预警预告系统、初级控制执行系统、紧急控制执行系统五大系统组成。 对排污数据和环境治理设备运行状况同时进行监测，综合分析两方面的数据，确保排污单位排污状况真实可靠，污染净化设施有效运行。 对企业污染物超标排放或者环保设备偷停不运转的情况，系统会启动生产控制执行程序，远程下达命令，分层断电，及时制止排污行为，改变了传统设备“只监不控”的方式。 对突发性污染事故隐患和污染物泄露事故，系统会立即执行重大事故应急预案，启动排污单位的紧急ESD系统，紧急规避危险，预防灾难性污染事故的发生。 如果企业排污超标，系统会在排污单位和环保部门同时报警，并将报警信息通过短信息在第一时间发送到相关单位负责人和管理者的手机上，督促管理者及时处理问题。 系统监控设备监控一体化功能，使排污单位必须自觉维护好系统，因为一旦运行不好，上传数据不正确，没有数据上传视同违法，系统仍然会报警，有效遏止人为破坏，保证系统运行正常。

2 功能设计 2.1 方便的污染源管理 本模块利用GIS 技术把环境污染源应用软件构筑于污染源数据库管理系统和图形库管理系统之上，提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。能综合分析环境情况，实现污染源信息的综合查询，为计划决策提供信息支持，为有关的评价、预测、规划、决策等服务。其检索查询功能，可对行政区划、年份等进行条件统计汇总，统计结果可用表格、统计图、文字等多种方式表示。 2.2 动态数据成图 系统可根据测量得到的数据，自动对区域环境状况进行直观表现，提供描绘全场平面、立体等值线图，各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式，能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据。 2.3 环境质量监测 系统分为对大气、水、噪声、固体废弃物、土壤及农作物等方面的监测，其主要功能：专题的监测点位图的显示、点位查询、区域查询、信息查询、全区环境分布、全区或个别点环境平均状况随时间的变化情况等。并实现了数据地图化功能，可自动生成交通线上的噪声污染图，功能区噪声图等。

体温 脉搏 呼吸的测量

体温、脉搏、呼吸测量 【目的】 动态监测体温、脉搏、呼吸的变化，判断体温、脉搏、呼吸有无异常，协助临床诊断。 【工作情景与任务】 王先生，40岁，身高180cm，体重80kg，因心悸、胸闷、头痛、肌肉关节、痛食欲减退，加重一周入院。作为值班护士，为病人测量生命体征。 【评估】 1、患者30分钟内无进食、喝冷热饮料、运动、冷热疗法，如果有应间隔时间30分钟再测。 2、环境安静、舒适 【计划】 1、护士准备：衣帽整洁、洗手、戴口罩。 2、病人准备：患者了解测量体温、脉搏、呼吸的目的、方法、配合要点及注意事项，测量前30分钟内无剧烈运动、紧张或恐惧等影响测量值的因素。 3、用物准备： (1)治疗车上层：治疗盘内置盛有清洁体温计的干燥容器一个，盛有消毒液的容器一个，浸有消毒液纱布的弯盘、记录本、笔及有秒针的表，若测量肛温另外备润滑油、棉签、卫生纸。治疗盘外置手消液。 (2)治疗车下层：医疗垃圾筒、生活垃圾筒。 4、环境准备：光线充足，安静、整洁。测量肛温环境隐蔽。 【实施】 1、准备: 洗手、戴口罩→备齐、检查用物,查体温计有无破损及甩至35℃以下，→携至床边核对患者，向患者解释操作的目的、方法及配合事项。了解有无影响体温、脉搏、呼吸测量值的因素。 2、测量体温 口腔温度

协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→将口表体温计放在舌下热窝将口表水银端斜放于舌下热窝处，嘱患者闭唇含住口表，匆用牙咬体温计，用鼻呼吸→测量3分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者取舒适体位，为患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 ◆腋下温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→擦干腋窝，将腋表体温计放于腋窝处，嘱病人夹紧体温计，紧贴皮肤，屈臂过胸→测量10分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 ◆腋下温度 协助患者取俯卧位、侧卧位→暴露测量部位便于测量，必要时屏风遮挡→润滑肛表水银端便于测量，必要时屏风遮挡→轻轻插入肛门3——4cm,婴儿1.25cm,幼儿2.5cm，固定肛表→测量3分钟，用消毒纱布擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 3、测量脉搏 协助患者取舒适体位→以示指、中指、无名指的指端放在桡动脉搏动处，压力大小以能清晰触及脉搏波动为宜→若触摸不清可用听诊器测心率。注意脉搏的节律、强弱、动脉管壁的弹性、紧张度→一般情况测量30秒，将所测得的数值乘以2即可。异常情况、脉搏异常、危重患者测量1分钟→再次核对患者身份协助患者取舒适体位，为患者整理衣物、床单位 4、测量呼吸 协助患者取舒适体位→将测量脉搏的手继续放在动脉搏动处，眼睛观察患者胸腹起伏（一起一伏是一次呼吸）计数呼吸的频率，观察呼吸的节律、深浅度、音响以及有无呼吸困难等，分散患者注意力→让患者处于自然呼吸的状态一般情况测量30秒，将所测得的

脉搏监测系统设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/de10252457.html, 脉搏监测系统设计 作者：李旭坤刘文波马志强卫会军刘博 来源：《科学导报·学术》2020年第17期 摘;要：本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案，即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作;通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。 关键词：嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器 1 研究意义 脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反映;因此，脉搏检测不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息，而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。中医脉象诊断技术就是脉搏测量技术在中医诊断上的卓有成效的应用。采用傳感器检测脉搏，可较客观地得到尽可能多的信息，更因为此法对人体无创伤，且使用方便，易于被人们接受。 本课题采用光电传感器提取脉搏信号，用嵌入式处理脉搏信号，通过无线收发模块 （CC1100）远距离传送，并在PC机上显示.这样就既能减少对人体的创伤的同时，也能远距离并可以在PC机上监视，形成能远程监测人体脉搏的系统，为医生的研究提供一个有效的数据基础。 2方案选择 1、压力传感器：用压力传感器采集脉搏信号，原理是将脉搏跳动产生的力通过传感器转化为电信号。他的特点是跳动的脉搏信号要强，如果跳动信号弱，那么传感器可能不能有效的反映出脉搏信号。要么就提高传感器的精度，大家都知道提高一个器件的精度的代价是什么样，而且使用时要用东西把他固定住，这也使得使用起来比较麻烦。 2、光电传感器：用光电传感器采集脉搏信号，原理是吸收红外线穿透血管时血液浓度的改变而导致红外线强度的改变使红外线吸收传感器产生电信号的变化来反映脉搏的变化。 3;主要芯片介绍 3.1 光电传感器

基于 STM32 的脉搏信号采集系统设计—设计文档

软件设计说明书

目录 摘要 (3) 1详细设计 (3) 1 .1软件简述 (3) 1 .2软件功能描述 (4) 1 .3频率脉宽测量流程处理.............................................................. 错误!未定义书签。 1 .4频率脉宽测量流程处理.............................................................. 错误!未定义书签。 1 .5SD卡的存储通讯处理................................................................ 错误!未定义书签。 1 .6PWM脉冲发射控制 (11) 2编程协定 (14) 2 .1操作系统 (14) 2 .2调试工具 (14) 2 .3编译链接工具 (14)

摘要 当今许多用于心血管功能等方面的医疗探测治疗设备可以检测、显示和记录能够体现人体健康情况的相关生理信号，已经开发和生产出来用于诊断心血管等疾病的仪器已被投入临床使用[4]。医务人员参照医疗设备的检测分析结果来对人体深浅动脉的硬化状况作出一个专业的诊断。目前，国内外也都研发生产了用于协助医生来对心血管功能检测和诊断的多类型多功能的医疗设备仪器。随着电子技术的发展以及人们对科学诊断的要求，一些精密的多功能的医疗检测仪器相继被研发生产并投入使用，但其核心技术还在探索、细化的成熟过程中[5]。目前国际上还没有公认的比较完善的标准测量技术指标，每种测量方法都会限于条件而过于偏重理论从而存在不够完善的地方。脉搏波和动态血管血流学原理的使用，能为我们对疾病的分析提供理论依据。中医脉诊是基于脉搏波技术，在腕部的挠动脉处来感知脉搏状态的变化从而辨识疾病。伴随计算机处理计算等技术的提升，医疗检测设备已开始利用电子科学技术来探测及分析疾病特征，找出其中各参数内蕴含的人体生理信息[6]。目前一些医学检测仪器正尝试利用传感器来代替医生手指感觉，通过传感器来获取人体脉搏信号，来分析脉搏波的特征信息，以此判断人体生理状况。长久以来，各种高性能多功能的医疗检测设备已被研制，其中一些性能优秀的已应用于临床使用。这些仪器基本都使用的方法是将某一形式的能量转换装置至于需要检测的部位，原理是将脉搏的压力信号转化成电压信号，然后在进行一系列放大滤波处理，最后以存储等方式记录这些微弱的生理、病理信号，或运用计算机等处理，最终对其进行分析研究[7]。脉搏波也用于在心血管等疾病的检测中，心血管功能的方面的一些参数需要用到脉搏波中所蕴含的一些特征。当前有两种最常用的方法，其一为北京工业大学罗志昌等在在大量的实验中提取数据而总结出来的K值分析法。与临床中获取的参数进行对比，由K 值分析方法导出的血流参数有很比较高的相关性。根据这一理论方法研发生产的用于检测心血管血流等参数的医疗检测设备已进入医疗器械市场，许多已投入临床使用。图1.1所示产品为我国生产的TP-CBS I 型心功能参数无创检测仪，其功能可以实现从挠动脉出采集脉搏信息，然后再一起内部分析计算，可检测出13项人体心血管功能方面的参数。 关键词 治疗设备采集系统 1 详细设计 1 .1软件简述 本系统以STM32 为核心，外围有脉搏信号调理电路、模数转换电路、LCD 显示及报警电路、串口通信电路，整个系统主要有这些部分构造而成。本系统的模块化设计思想使得各部分要实现的功能划分的更加清晰明确，设计及调试时都会很方便。系统框图如图所示。