生物识别脉冲计数系统使用单片机8051

Sayantan Dutta Kaushik Samanta Anusree Sarkar Sudeep Mondal, Sumanta Mandal,塔伦Karak^{1、2、3、4、5、6所示}
最后一年的学生,应用电子&仪表工程大学理工学院,Burdwan大学Burdwan,西孟加拉邦,印度^{(1)- (6)}

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文摘

本文给出了一个新奇的想法的设计和实现基于单片机的脉冲计数器。英特尔8051年作为主要微控制器单元和系统的计数脉冲的总数。红外传感器作为输入连接传感器,读取通过手指血流量。单片机计数输入信号的数量,从而产生一个输出显示窗口建立使用三个7段上集成电路。该系统是高效、准确、经济,从而可以有效地用作仪器测量脉冲医疗理由。

关键字

单片机、脉搏、传感器、红外、IC、医疗

介绍

在医学科学,脉冲被定义为常规心脏的跳动,特别是当它感觉手腕或侧面的脖子。心率是心跳的数量单位时间。一对红外光谱是用来测量脉冲通过一根手指的静脉。研究了使用红外感应的心率从早期生物医学监测系统[1]- [5]。基于单片机的嵌入式系统创建高效、准确。因此,英特尔8051中使用该系统进行决策过程通过使用输入模拟信号计数和过程的价值每分钟心跳7-segment显示。三7 -段显示已经包含在系统的输出模块。

图1显示了完整的系统的框图。跳动的心脏增加红细胞的浓度在每次泵。这种变化在平均浓度检测和计数。一个低成本的微控制器使系统简单而准确的计算的心跳。

系统设计描述

整个系统被设计用于9 V直流供电。完整的系统被分成三个不同的部分。这些都是:

一个输入模块

B微控制器单元

C输出显示单元

答:输入模块:

这包括放大电路和红外对。这个模块的两个主要组件:

¯·324 LM:它是一个双列直插式封装四核处理器,由四个独立的、高增益、内部频率补偿运算放大器是专门设计用于操作单电源电压范围宽[6]。他们三个被用来放大红外信号。图2是内部集成电路的电路图。

¯一双·红外:一对红外发射机和接收机使用。这里的发射机传输信号通过手指放在它。每当有浓度的增加红细胞的静脉,反弹的信号检测接收机红外。这样每次血液泵到全身,人体的局部区域将帮助检测。然后这个信号发送给单片机单元。图2描述了一对红外的工作。

b . Micrcontroller单位:

英特尔8051单片机作为主要的决策系统中处理器。哈佛体系结构,它是一种低成本、CISC指令集单片机微控制器[7]。其体系结构包括CPU、RAM、ROM、I / O、中断逻辑、定时器等在一个处理器。它有一个8位累加器和8位ALU从而使它一个8位处理器。

这个单位还使用一个水晶生成时钟频率。这个水晶已经专门选择11.0593 mhz的频率和计时器和延迟程序生成要仔细考虑。

c .输出显示单元:

这个模块包括三个不同的7-segment显示单位。他们都是普通阳极类型已连续连接。7段显示或7-segment指标是一种电气设备组成的七个发光二极管安排的方式来显示阿拉伯数字。每一个发光的二极管可以控制的输入通常提供单片机[8]。这些组件的切换机制已经连接,由单片机控制。源使用使用是独立,然后连接到每个显示单元。

2 n2222是NPN型晶体管使用的7段显示集成电路。它以非常高的速度较低到中等数量的权力。这基本上是用作开关设备,不允许直接流单片机端口和显示设备之间的电压。

实现

完整的电路图如图3所示。

对于一个正常人,血液流经血管每分钟72次。输入红外对感官这每次感觉到一个信号给单片机,接收到的信号。一个电位计被用来校准的强度和IR在自然条件下的效率。然后单片机发送这个逻辑数到显示单元然后给的心率计数。

单片机编程首先实现在基尔μvision 4。所需的调试十六进制编码后转移到芯片燃烧器分配汇编语言程序中使用的英特尔8051物理设备。一个窗口显示在图4中给出的程序仿真和实现。

单片机程序开发检查收到的模拟输入放大器电路。这个信号是通过端口P3.5纳入处理器。港口P1.0 P1.1和P1.2是用来打开和关闭每个&-segment独立显示。定义的输出端口P0.0 P0.7相连的到h 7-segment分别显示。三位数的二进制代码使用的每个端口定义每个二极管的显示单元。例如,如果端口0.0的值010,第二个显示器D2将其„aA¢二极管开启[9]。这连续开关打开或关闭相应的二极管在7-segment显示以显示正确的值被计算的输出。

这个系统的汇编语言程序代码在附录1中给出。电路一直在编造一个5伏供电PCB板和一个共同使用。图5给出了实时图像的电路实现的。

结果

这个系统的结果是单片机的输出计数7-segment显示器上显示。理想图显示心脏的电压与时间曲线如图6所示。在这一个阈值被定义验证的电压量的红外感觉障碍和单片机的增量的计算。

计数是递增的时间60秒。这个数是由三个7-segment然后显示显示这只是心跳的人。

结论

这里开发的系统是用户友好的和有效的。结果和输出是一个简单的计数,它取决于红外传感器。然而有一些缺点的系统及其规范。系统考虑了环境因素和其他参数,检查传感器的值。这个错误可能是生成的。这个错误只能避免如果校准系统已经正确的环境中,所使用的系统。正确红外传感器可以检测血液流动的变化从而确保增量运算符在单片机程序代码工作有效地产生最终结果。这也是成本有效且很容易构建。很少有需求的理解系统之前使用它,从而使它简单,有用和更少的耗时。

数据乍一看


图1	图2一个	图2 b	图3

图4	图5	图6

引用

R.S.Khandpur、生物医学仪器手册》第二版,Tata-Magrow-Hill出版,2003年,新德里
约翰·韦伯斯特“医疗仪器:应用程序和设计”,第3版,威利印度分公司,2009年7月
理查德•阿斯顿“生物医学仪器和测量原理”,美林酒吧有限公司,1990年版
Ayang-ang c, Sison L。,“Electrocardiograph Pre-Filtering, QRS Detection, and Palm Display Programming for Biomedical Applications,”in Proceedings of the ECE Conference, University of St. Tomas, Manila, 2001.
M Fezzali, M。B Sellah, m . Bedda“心率监测”,阿拉伯国际信息技术》杂志5卷,2008年10月4号
数据表LM324四核处理器,德州仪器
M。Mazidi, J。G mazidi, R。D Mckinlay,“8051单片机和嵌入式系统”,第13版,皮尔森出版物,2008道灵Kindersley(印度)分公司。
7-segment显示,维基百科,http://en.m.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display
s . Salivahnan Aliverignan,“数字电路与设计”,第3版,Vikas出版物经纪公司。2011年10月