一種快速脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法及其檢測(cè)程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程的人體信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速脈搏波檢 測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法及其檢測(cè)程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 脈搏測(cè)量?jī)x是用來(lái)測(cè)量人體脈搏跳動(dòng)次數(shù)的電子儀器，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上有一定的重 要性。當(dāng)前測(cè)量脈搏的儀器，雖說(shuō)較多，但是能夠用來(lái)實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量、精確顯示并且準(zhǔn)確計(jì) 時(shí)等多種功能，而且還便攜、全數(shù)字化的脈搏測(cè)量裝置是比較少的。隨著人們生活環(huán)境和經(jīng) 濟(jì)條件的改善，以及文化素質(zhì)的提高、生活方式的改變，保健需求以及疾病種類(lèi)、治療措施 等發(fā)生了明顯的變化。當(dāng)下我國(guó)的心腦血管疾病仍呈逐年上升的趨勢(shì)，其發(fā)病率和死亡率 均居其他各疾病之首，是人類(lèi)死亡的主要原因之一。因此，認(rèn)識(shí)、預(yù)防和及早發(fā)現(xiàn)這些疾病 是十分有必要的，并且研發(fā)既適合普通家庭人員又適合專(zhuān)業(yè)人士使用的智能化脈搏測(cè)量?jī)x 具有重要的意義。
[0003] 在我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的診斷中，"望聞問(wèn)切"是最基本的四個(gè)方面。而在其中的切，也 就是脈診，占有十分重要的地位。但由于中醫(yī)是靠手指獲取脈搏信息，雖然脈診具有簡(jiǎn)便、 無(wú)創(chuàng)、無(wú)痛的特點(diǎn)易為患者接受，然而在長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐中也暴露出一些缺陷。首先，診脈 僅僅只憑醫(yī)生手指感覺(jué)來(lái)辨別脈象的特征，受到感覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)以及語(yǔ)言講述的限制，并且難免 存在一些主觀臆斷方面的因素，影響了對(duì)脈象判斷的規(guī)范化；其次，這種用手指切脈的技巧 很難掌握；再則，感知的脈象無(wú)法記錄和保存影響了對(duì)脈象機(jī)理的研究。脈診的這種定性化 和主觀性，大大影響了其精度與可行性，成為中醫(yī)脈診應(yīng)用、發(fā)展和交流中的制約因素。為 了把傳統(tǒng)中醫(yī)發(fā)揚(yáng)光大，促進(jìn)脈診的應(yīng)用和發(fā)展，必須與現(xiàn)代科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更科學(xué)化、 更客觀化。
[0004] 基于以上現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)符合市場(chǎng)要求的實(shí)時(shí)脈搏監(jiān)測(cè)裝置才是發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種快速脈搏波檢測(cè) 系統(tǒng)、檢測(cè)方法及其檢測(cè)程序。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：
[0007] 一種快速脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0008] 光電傳感器模塊，利用光電傳感器來(lái)取得表示被測(cè)定者的脈搏波信號(hào)；
[0009] 數(shù)據(jù)處理模塊，將存儲(chǔ)的脈搏波信號(hào)依次經(jīng)過(guò)濾波電路、放大電路和整形電路，得 到輸出脈沖信號(hào)；
[0010] 單片機(jī)模塊，將脈沖信號(hào)引入單片機(jī)，在單片機(jī)程序的控制下，讀入信號(hào)后，對(duì)數(shù) 字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，得到每分鐘的脈搏數(shù)；
[0011] 液晶顯示模塊，將計(jì)算得出的脈搏數(shù)通過(guò)液晶顯示屏進(jìn)行顯示；
[0012] 電源模塊，電源模塊給整個(gè)系統(tǒng)供電。
[0013] 其中，所述光電傳感器模塊包括：發(fā)光部，以規(guī)定發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光并向所述被測(cè)部位 照射光；受光部，接收來(lái)自所述被測(cè)定部位的反射光或透射光，所述發(fā)光部為發(fā)光二極管， 受光部為光敏三極管。
[0014] 其中，所述光電傳感器模塊是通過(guò)發(fā)光二極管照射在人體手指上的紅外光，紅外 光在手指的傳遞過(guò)程中，由于人體心臟的跳動(dòng)會(huì)影響血氧飽和度，血氧飽和度的變化將會(huì) 導(dǎo)致光敏三極管接收的光的強(qiáng)度發(fā)生改變，從而導(dǎo)致了光敏三極管的電流也隨之發(fā)生了變 化，這就形成了脈搏信號(hào)，且所述發(fā)光二極管和光敏三極管分別設(shè)置在手指放置部的兩邊。
[0015] 其中，在所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端還設(shè)有參考電壓電路，提供精準(zhǔn)的參考電壓 =Vcc/2〇
[0016] -種快速脈搏波檢測(cè)方法，包括如下步驟：
[0017] Sl :將指夾夾在人的手指上，通過(guò)指夾上的發(fā)光二極管和光敏三極管相配合，光電 傳感器獲取被測(cè)者的脈搏信號(hào)，并將脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；
[0018] S2 :將步驟Sl中得到的電信號(hào)經(jīng)濾波電路、放大電路和整形電路，得到輸出脈沖 信號(hào)；
[0019] S3 :將脈沖信號(hào)輸入到單片機(jī)模塊，單片機(jī)模塊經(jīng)過(guò)計(jì)算處理得出脈搏值；
[0020] S4 :將該脈搏值傳輸給液晶顯示模塊，通過(guò)液晶顯示模塊顯示出準(zhǔn)確的脈搏值。
[0021] 其中，所述步驟S2中的輸出脈沖信號(hào)為方波脈沖信號(hào)。
[0022] -種快速脈搏波檢測(cè)程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的脈搏檢測(cè)方法。
[0023] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0024] 1、本發(fā)明的脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)以光電檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，并采用了脈沖振幅光調(diào)制技 術(shù)消除周?chē)s散光、暗電流等各種干擾的影響，并利用采樣技術(shù)和數(shù)字濾波等數(shù)字信號(hào)處 理方法，代替實(shí)現(xiàn)模擬電路中的放大濾波電路的功能；另外，本系統(tǒng)電路模塊簡(jiǎn)單，由51單 片機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)采集，信號(hào)處理和脈搏次數(shù)的計(jì)算等功能，具有體積小，功耗低，系 統(tǒng)穩(wěn)定，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在IOs內(nèi)就能準(zhǔn)確的測(cè)量出脈搏值，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0025] 2、本發(fā)明通過(guò)算法的設(shè)計(jì)來(lái)縮短脈搏值的檢測(cè)時(shí)間，達(dá)到提高工作效率的作用， 與其他的脈搏測(cè)量?jī)x相比，本發(fā)明的產(chǎn)品工作效率高，成本低，輕小，方便隨身攜帶，患者可 以隨時(shí)隨地的采集脈搏信號(hào)，觀查脈搏值，檢測(cè)身體是否正常。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明的單片機(jī)模塊電路示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明的主程序流程示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明的定時(shí)器TO中斷程序流程示意圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明的INTO中斷程序流程示意圖；
[0032] 圖6是本發(fā)明的IXD 1602液晶顯示程序流程示意圖；
[0033] 圖7是本發(fā)明基于示波器的脈搏波形示意圖；
[0034] 圖中標(biāo)記：1-脈搏信號(hào)采集電路，2-低通濾波放大電路，3-整形電路，4-參考電壓 電路，5-單片機(jī)模塊，6-液晶顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0036] 本說(shuō)明書(shū)（包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0037] 如圖1和圖2所示，一種快速脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)，包括：光電傳感器模塊，利用光電傳 感器來(lái)取得表示被測(cè)定者的脈搏波信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊，將存儲(chǔ)的脈搏波信號(hào)依次經(jīng)過(guò)濾 波電路、放大電路和整形電路，得到輸出脈沖信號(hào)；單片機(jī)模塊5,將脈沖信號(hào)引入單片機(jī)， 在單片機(jī)程序的控制下，讀入信號(hào)后，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，得到每分鐘的脈搏數(shù)；液 晶顯示模塊，將計(jì)算得出的脈搏數(shù)通過(guò)液晶顯示屏進(jìn)行顯示；電源模塊，電源模塊給整個(gè)系 統(tǒng)供電。
[0038] 其中，所述光電傳感器模塊包括：發(fā)光部，以規(guī)定發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光并向所述被測(cè)部位 照射光；受光部，接收來(lái)自所述被測(cè)定部位的反射光或透射光，所述發(fā)光部為發(fā)光二極管， 受光部為光敏三極管。
[0039] 其中，所述光電傳感器模塊是通過(guò)發(fā)光二極管照射在人體手指上的紅外光，紅外 光在手指的傳遞過(guò)程中，由于人體心臟的跳動(dòng)會(huì)影響血氧飽和度，血氧飽和度的變化將會(huì) 導(dǎo)致光敏三極管接收的光的強(qiáng)度發(fā)生改變，從而導(dǎo)致了光敏三極管的電流也隨之發(fā)生了變 化，這就形成了脈搏信號(hào)，且所述發(fā)光二極管和光敏三極管分別設(shè)置在手指放置部的兩邊。
[0040] 本實(shí)施例中的單片機(jī)模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，或稱(chēng)為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最 少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、 晶振電路、復(fù)位電路，本實(shí)施例的單片機(jī)選用STC89C51。
[0041] 對(duì)于STC89C51單片機(jī)，其最小系統(tǒng)只需要電源、上電復(fù)位電路、時(shí)鐘電路就能工 作。由于我們的程序存儲(chǔ)器（ROM)采用內(nèi)部Flash存儲(chǔ)單元，所以單片機(jī)上的EA接高電 平，時(shí)鐘電路的晶振采用12M的晶振，它由JZl (Xl)、CU C2和單片機(jī)內(nèi)部的OSC電路組成， 為單片機(jī)提供12MHz的時(shí)鐘信號(hào)源。
[0042] 在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序運(yùn)行不正常或死機(jī)時(shí)，就需要進(jìn) 行復(fù)位。微處理器系統(tǒng)在開(kāi)始工作時(shí)必須對(duì)微處理器內(nèi)部的寄存器等進(jìn)行復(fù)位，使各個(gè)寄 存器的值設(shè)為預(yù)定狀態(tài)才能順利開(kāi)始