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一、课题任务与目的
1、课题任务
本课题是基于单片机的脉搏波提取电路的设计。设计采用数模转换器MAX1240芯片组成AD转换电路加上带通滤波电路、放大电路进行电压数据采集，然后将采集的脉搏信号即模拟电压值转换为12位数字值输入给单片机，单片机再将此数据处理为2个字节，低字节为低8位数据，高字节的低4位为数字电压值的高4位，进行数据处理后在通过串口将数据发送出去。
2、课题目的
进一步了解单片机，掌握信号调理部分电路组成及设计方法，以及单片机设计数据信号采集电路的方法。
二、调研资料情况
当前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快，这是由于光能避开强烈的电磁干扰，具有很高的绝缘性，且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息是当前最好的方法。
脉搏波检测系统的数字化设计方法：从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态（波形）、强度（波幅）、速率（波速）和节律（周期）等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号， 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号， 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
目前的指端脉搏检测系统都是采用模拟技术来完成滤波，放大整型等处理，再经过模数转换和进一步处理。这种方法不仅增加了硬件的复杂程度，增大了功耗和体积，更主要的是增加了系统不可靠和不稳定因素。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。
关于脉搏波的波形
脉搏波是心脏的搏动（振动）沿动脉血管和血流向 外周传播而形成的，因此其传播速度取决于传播介质的物理和几何性质——动脉的弹性、管腔的大小、血液的密度和粘性等，特别是与动脉管壁的弹性、口径和厚度 密切相关。实验发现动脉血管的弹性越大（即顺应性越大），则脉搏波的传播速度越小；动脉管径越小，速度越大。故通常沿主动脉到大动脉、再到较小动脉，脉搏 波的传播速度越来越大。
脉搏波周期图的标志点特征与其对应的生理因素有着密切的联系，其对心血管功能参数指标信息的正确提取有着重要影响。如图1所示，b单波起点（主动脉脉瓣开放点），c主波波峰（主动脉最高压力点），d重搏前波波峰（c点压力下降后第一个拐点，是左心室射血冲击主动脉发生弹性振动造成的），e舒张期开始点，f重搏波波谷（房室瓣开始打开，左心室开始充盈的标志点），g重搏波波峰（f点后动脉压力继续上升的'一个高峰）。Ps为收缩压，Pd为舒张压，Pm1为收缩期平均压，Pm2为舒张期平均压。
三、初步设计方法与实施方案
总体流程为：先由脉搏波信号提取模块的HK2000B型压电脉搏传感器提取脉搏波，然后进入脉搏信号调理模块进行滤波放大，之后将调理好的数字波送到A/D转换模块，由MAX1240转换为模拟波形在传入单片机处理，最后单片机处理完成的波由串口通信模块传递给PC机。
1、脉搏信号提取模块
当前，中医临床上最常用的取脉方法是独取寸口法，此处动脉行径较固定，解剖位置较浅，毗邻组织较分明，因此成了脉诊有利位置。本课题采用HK2000B型压电脉搏传感器，其精度小灵敏度高，输出为模拟信号。
附其出厂技术指标：
（1）电源电压：DC5—6V；
（2）压力量程：—50—+300mmHg；
（3）灵敏度：2000μV/mmHg；
（4）灵敏度温度系数：0.0001/°C；
（5）精度：1.5%；
（6）重复性：0.5%：
（7）迟滞：0.5%；
