胡星星 秦呂
摘 要:本文基于stm32f429芯片設(shè)計了一種脈搏測量系統(tǒng)。本系統(tǒng)中脈搏信息通過光電傳感器獲取,通過相關(guān)的信息處理,stm32芯片控制再將脈搏信息傳輸?shù)絃CD顯示屏上。從而直觀的看到人體脈搏跳動等信息。
關(guān)鍵詞:脈搏測試;光電傳感器;stm32f429
引言:健康問題一直是人們關(guān)注的重點,在醫(yī)院問診或者體檢中,測量脈搏信息一直都是健康診斷的重要依據(jù)。在中醫(yī)中,自古就有診脈一說;西醫(yī)中,聽診器是每位醫(yī)生的標準配置,都是通過獲得脈搏信息進行病情判斷。但是這兩種方式都無法獲得準確的信息,存在較大的誤差。所以設(shè)計一種電子系統(tǒng)進行準確的脈搏信息獲取是極其重要的,并且醫(yī)學領(lǐng)域中電子器件的發(fā)展有著重要意義。
一、整體框架設(shè)計
二、主要硬件模塊設(shè)計
(1)主芯片模板
本系統(tǒng)采用的主控是STM32F429芯片,其具有的 Cortex-M4內(nèi)核,能夠更加快速的對獲得信息進行獲得,處理,發(fā)送。在此系統(tǒng)中stm32通過光電傳感模塊獲得脈搏信息。數(shù)據(jù)傳入后,再控制信號處理模塊排除掉噪聲等影響因素,再通過串口通信和WiFi模塊,將數(shù)據(jù)傳遞至LCD顯示屏和上位機。
(2)脈搏檢測模塊
本系統(tǒng)使用光電脈搏傳感器檢測脈搏信息。當血管收到擠壓,血液持續(xù)流動時,其反射光隨之變化,傳感器會輸出脈搏信號,達到檢測的目的。而當,血管不受壓力或者無血液流動時,傳感器不會輸出信號。這種傳感器的結(jié)構(gòu)簡單,檢測性好,抗干擾能力搶,主要測量脈搏跳動的次數(shù)。
(3)信號處理模塊
此模塊分為放大和濾波兩個部分。脈搏跳動是很微小的生理信號,且隨機性高,不穩(wěn)定。且脈搏傳感器的輸出信號大致在0--5mV的范圍內(nèi),所以需要對信號放大,約1000倍。在檢測過程中肯定是存在干擾的,所以需要濾波,將不需要的,錯位的頻率給你排除,以此得到準確的信號,增加系統(tǒng)的可靠性。
(4)顯示和上位機模塊
本文設(shè)計的顯示電路是將脈搏信息顯示在LCD屏上,以助于更加生動形象的觀察脈搏信息的變化。
本系統(tǒng)會將測得的脈搏信號顯示在LCD屏上,更直觀的得到相關(guān)數(shù)據(jù),并且進行處理。還有WiFi和上位機,是為了將得到的數(shù)據(jù)進行歸類和對比,和方便遠程診斷,增加系統(tǒng)的可用性。
三、軟件模塊設(shè)計
四、實物效果圖
五、結(jié)論
此時系統(tǒng)設(shè)計的一個基于stm32的心率測量儀,經(jīng)過檢驗,有良好的測量效果,可寬泛的用于臨床問診和體檢當中,有良好的發(fā)展的前景。
參考文獻:
[1]李秀農(nóng),汪國強.光電式脈搏傳感器及由其組成的血壓測量儀[J].電測與儀表,總第一期.
[2]李建鋒,何為,楊浩.基于DSP的心電監(jiān)護儀的設(shè)計[N].重慶工商大學學報,2003,6:21—24.
[3]劉火男、楊森.STM32庫開發(fā)實戰(zhàn)指南:基于STM32F4[M]北京.機械工業(yè)出版社,2017.2