基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计

摘 要：人体脉搏系统是心血管系统的重要组成部分，它包含有丰富的人体健康状况信息，是反映人体健康状况的重要窗口。由于对脉搏的提取非常快速，方便，因此利用脉搏信号快速的发现病症是一个有效的方法。本设计采用嵌入式与无线通讯技术，将实时采集的数据通过无线收发传输给上位机并显示。此设计结构简单，处理速度快，极大地提高了工作效率。

关键词：Atmega8515单片机；无线收发；脉搏监测

中图分类号：TP273+5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 24-0000-01

脉搏是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反映。因此本系统利用人的脉搏信号来监测人体的健康状况，它可较客观地得到尽可能多的信息，一方面此装置对人体无创伤，且使用方便。另一方面它对于临床监护和医学基础研究都具有重要的价值。

一、总体设计

本设计采用的主控芯片为Atmega8515单片机。利用普通咪头采集脉搏信号，经过放大，滤波，整形电路处理使脉搏信号输出为矩形波。通过下位机的计数并运算，最后将脉搏信息通过无线收发模块发送到上位机显示部分。上位机可以实时监测无线收到的脉搏信息。

二、硬件结构

（一）主控芯片

系统的主控芯片采用Atmega8515单片机。ATmega8515是基于增强的低功耗8位CMOS微控制器，它具有8K 字节的系统内可编程Flash，512字节EEPROM，512字节SRAM，一个外部存储器接口，一个SPI串行端口，以及三个可以通过软件进行选择的省电模式。

（二）脉搏采集与放大电路

脉搏信号采用普通的咪头传感器采集，他将脉搏跳动产生的力通过传感器转化为电信号。由于采集的信号比较微小，所以需要将脉搏信号进行放大处理。放大电路采用LM324组成的基本放大电路进行两级放大处理。

（三）滤波与整形电路

人们的脉搏跳动频率很低，而且经过放大含有干扰信号，所以需要将干扰过滤掉。滤波电路采用有源低通滤波。然后经过由NE555构成的施密特整形电路。此时经过转换后输出的信号为矩形波。信号的滤波处理电路如图3所示。

图3 信号的滤波处理电路

（四）无线收发模块

无线收发模块采用NRF905无线收发模块。NRF905片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器功率等模块，无需用户对数据进行曼切斯特编码，因此使用非常方便。通过无线收发模块将下位机采集的信息发送到上位机。

（五）显示电路

显示电路一方面采用LCD1602液晶显示器。LCD1602液晶显示器其体积小，功耗低，显示操作简单，显示值清晰。通过它实时显示通过无线接收到的脉搏信息。

另一方面显示部分是单片机通过MAX232芯片以及串口接口和串口程序跟PC机进行通信。单片机将脉搏信息发送到PC机兵显示。通过PC机的显示，人们可以分析被监测者的身体状况。

三、结束语

本设计通过无线收发模块将上位机与下位相连接在一起。下位机部分负责脉搏信号的采集与初步处理，上位机部分进行串口通讯以及PC机显示等处理。通过实时检测的脉搏信息，可以帮助人们了解自身的身体状况。由于有无线收发模块，因此该系统具有较强的灵活性、适应性和远距离性，对于人体脉搏的采集与监测是相当便利和有效，具有很高的实用性。

参考文献：

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