1、西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）PAGE 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）基于(jy)MSP430的心率檢測系統(tǒng)硬件(yn jin)設(shè)計(jì)The hardware circuit design of heart_rate detecting system base on MSP430摘要(zhiyo) 基于紅外檢測和MSP430單片機(jī)主控的便攜式心率信號測試儀，采用紅外對管和指脈測量原理采集人體心率信號，經(jīng)放大、濾波、整形等信號調(diào)理，至單片機(jī)主控單元，對心率信號進(jìn)行分析、處理，并通過LCD顯示和語音提示，實(shí)現(xiàn)智能心率檢測。關(guān)鍵詞：指脈測量；信號調(diào)理；心率檢測。Abstract The porta

2、ble cardiotach ometer which base on infrared detecting and be subject to MSP430 single-chip microcomputer ,use the principle of infrared and thumb-pulse measure to detec heart-rate signal. The signal be treat with magnified, filter,Plastic etc. The main control unit of SCM process and analysis the h

3、eart-rate signal,Intelligent heart-rate detecting be realized by LCD display and voice clew.Key: Thumb-pulse measure; Signal process; Heart-rate detecting.1目錄(ml)1. 概述(i sh) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc230596009 2 方案(fng n)論證 HYPERLINK l _Toc230596010 2.1 傳感器方案論證 HYPERLINK l _Toc230596011 2.2 前置

4、放大器方案論證 HYPERLINK l _Toc230596012 2.3 低通濾波器方案論證 HYPERLINK l _Toc230596013 2.4 后級放大器方案論證 HYPERLINK l _Toc230596014 2.5 整形電路方案論證 HYPERLINK l _Toc230596015 2.6 心率信號處理方案論證 HYPERLINK l _Toc230596016 3 整體方案設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596017 4 單元電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596018 4.1 傳感器電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc23059601

5、9 4.2 前置放大器電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596020 4.3 低通濾波器電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596021 4.4 后級放大電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596022 4.5 整形電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596023 4.6 心率信號處理電路設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc230596024 5 電路測試與數(shù)據(jù)分析 HYPERLINK l _Toc230596025 5.1 測試儀器 HYPERLINK l _Toc230596026 5.2 測試方法 HYPERLINK l _Toc230

6、596027 5.3 測試數(shù)據(jù) HYPERLINK l _Toc230596028 6 問題及處理 HYPERLINK l _Toc230596029 結(jié) 論 HYPERLINK l _Toc230596030 致 謝 參考文獻(xiàn)PAGE 12 一、概述(i sh)統(tǒng)計(jì)(tngj)表明，由心臟引發(fā)的多種突發(fā)性疾病(jbng)，嚴(yán)重影響人們的身體健康。因此，研究一種攜帶方便、使用簡單，能夠在家里隨時進(jìn)行心率信號測量的簡易心率檢測儀，具有現(xiàn)實(shí)意義。本課題是基于紅外和MSP430單片機(jī)的便攜式簡易心率信號測試儀。檢測前端采用紅外傳感器和無線傳輸技術(shù)，控制單元采用MSP430系列單片機(jī)。 人體手指末端含

7、有豐富的小動脈，它們和其它部位的動脈一樣, 含有豐富的信息。手指尖的微血管隨著心臟的跳動發(fā)生相應(yīng)的脈搏的容積變化，光發(fā)射電路發(fā)出的特定波長的光透過手指到光電器件，此過程被檢測生理量(人體的脈搏)轉(zhuǎn)換成光信號，通過光電器件轉(zhuǎn)換為電信號，送入前級放大電路將信號放大、濾波，得到脈搏信號，該信號經(jīng)再次放大、整形處理，送至MSP430主控單元. 從光源發(fā)出的光除被手指組織吸收的部分外，一部分由血液漫反射返回。光電式脈搏傳感器按照光的接收方式可分為透射形式和反射式，其中透射式的發(fā)射光源與光敏接收器件的距離相等并且對稱布置，接收的是透射光，這種方法可 較好地反映出心律的時間關(guān)系，但不能精確測量出血液容積量的

8、變化；反射式的發(fā)射光源和光敏器件位于同一側(cè)，接收的是血液漫反射回來的光，此信號可以精確 測量血管內(nèi)容積變化。本系統(tǒng)采用指脈測量原理和紅外光電傳感器實(shí)現(xiàn)心率信號測量。信號調(diào)理電路包括前置放大器、低通濾波電路、可控增益放大器和整形電路等環(huán)節(jié)。放大電路將檢測信號放大、整形后，加至單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再由單片機(jī)將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，得到心率值，根據(jù)心率值判斷并通過LCD顯示。2、方案論證人體心率信號的頻率范圍為0.783.33Hz之間，幅度約為10V5，信號十分微弱，加之心率信號中通?；祀s有其它生物電信號，以及外界與儀器本身產(chǎn)生的光電等干擾信號影響，因此系統(tǒng)對抗干擾能力和信號處理能力要求

9、較高。2.1傳感器方案論證方案一：采用壓電陶瓷片作為傳感器將壓電陶瓷片貼于人體頸部，感受心跳時頸部動脈壓力變化，在陶瓷片兩面產(chǎn)生電位差，通過采集電壓變化信號探測心跳。方案二：采用紅外發(fā)射、接收二極管作為傳感器該方案利用指脈的測量原理，指脈測量屬于檢測有無脈博的測量，有脈搏時遮擋光線，輸出端無信號或信號非常小，無脈搏時透光強(qiáng)，輸出端有信號且信號很強(qiáng)。結(jié)論：用壓電陶瓷片測量心率信號時，外界干擾信號對電路的影響較小，抗干擾能力強(qiáng)，但由于其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測量方法繁瑣，故不采用；指脈測量的電路結(jié)構(gòu)簡單，擬采用此方案。但由于紅外接收二極管屬于光敏元件，外界光電信號極易對其產(chǎn)生影響，所以在電路設(shè)計(jì)時，應(yīng)考慮

10、電路的抗干擾性能，并在電路中加入低通濾波器，削弱外界干擾信號對心電信號的影響。 2.2 前置放大器方案(fng n)論證方案(fng n)一：采用普通(ptng)集成運(yùn)算放大器采用集成運(yùn)算放大器LM358。LM358內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，具有電源電壓范圍寬、低功耗電流、低輸入偏置電流、輸出電壓擺幅大等特點(diǎn)。方案二：采用典型的儀用放大器。電路如圖1所示。該電路具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、高共模抑制比等特點(diǎn)，有效的抑制外界干擾。本電路由U1,U2組成同相并聯(lián)輸入第一級放大，U3為差動放大，RG用于改變放大

11、器的增益，電路中要求R1與R2，R3與R4須匹配。 圖1 三運(yùn)放儀用放大電路結(jié)論：由于三運(yùn)放儀用放大電路采用過多的集成運(yùn)放和分立元件，且電阻難以做到匹配，因此，共模抑制能力下降，加之心率信號的頻率信號非常低，低于一般的干擾信號，加入低通濾波器即可有效的抑制外界的干擾。故本課題采用普通的集成運(yùn)算放大器LM358作為心率信號的前置放大器。 2.3 低通濾波器方案論證低通濾波器主要用于抑制心率信號中5HZ以上高頻干擾，并獲取純凈的心率信號，即按人體心跳在運(yùn)動后最高跳動次數(shù)達(dá)240次/分來計(jì)算，其截止頻率為4HZ,但為了保證心率信號不被衰減過大，將其截止頻率設(shè)為5Hz。方案一：采用二階切比雪夫低通濾波

12、器。切比雪夫?yàn)V波器與其他有源濾波器相比，在相同的階數(shù)下，其值在進(jìn)入阻帶以后衰減更陡峭，其幅頻特性曲線為-40dB/10倍頻，接近理想濾波器的要求，但其通帶內(nèi)輸出有波紋，輸出信號不平滑。方案二：采用二階巴特沃斯低通濾波器。巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為零，幅頻特性曲線為-40dB/10倍頻。在振幅的對數(shù)對角頻率的波德圖上,從某一邊界角頻率開始,振幅隨著角頻率的增加而逐步減少,趨向負(fù)無窮大，特別適用于低頻應(yīng)用，其對于維護(hù)增益的平坦性來說非常重要。方案(fng n)三：采用二階貝塞爾低通濾波器其電路結(jié)構(gòu)簡單，且加入了集成運(yùn)算放大器，因此具有

13、(jyu)輸入阻抗高，輸出阻抗低等特點(diǎn)，同時具有輸入緩沖作用，通帶(tn di)外幅頻特性曲線能達(dá)到-40dB/10倍頻。貝塞爾濾波器能在它的通頻帶內(nèi)提供平坦的幅度和線性相位（即一致的群延時）響應(yīng)。結(jié)論：切比雪夫低通濾波器通帶內(nèi)輸出有波紋，輸出信號不平滑，對于幅度非常低且極不穩(wěn)定的心率信號來說影響較大，故不予采用。貝塞爾濾波器與巴特沃斯濾波器相比，均能維持通帶內(nèi)輸出波形的平坦性，但貝塞爾濾波器的電路結(jié)構(gòu)夠簡單，為了簡化電路結(jié)構(gòu)，縮小成本，故本課題采用二階貝塞爾濾波器作為低通濾波器。2.4 末級放大器方案論證方案一：采用固定增益放大器 固定增益放大器采用和前置放大器相同的電路結(jié)構(gòu)，但其增益較低。

14、紅外光電接收管輸出的信號一般在3mV10mV之間，為保證心率信號足夠大，以便于后續(xù)處理，但又不能失真，因此整個電路的放大倍數(shù)設(shè)在1000倍左右為宜，由于前級放大倍數(shù)在100倍左右，故后級放大倍數(shù)大約在10左右。方案二：采用可控增益放大器可控增益放大器與固定增益放大器的區(qū)別僅在于前者的增益不可調(diào)，后者的增益可調(diào)。結(jié)論：由于人體心率信號極不穩(wěn)定，變化范圍大、且信號幅度的大小因人而異，因此，最可取的方式是將后級放大器設(shè)置為增益可調(diào)放大器。本課題采用了有別與傳統(tǒng)的可調(diào)增益放大器的方案，傳統(tǒng)的方式是將反饋電阻用可調(diào)電位器代替，通過調(diào)節(jié)電位器即可改變放大倍數(shù)，但使用起來極不方便，因此本課題采用了用單片機(jī)和

15、模擬開關(guān)來控制放大倍數(shù)的自動控制方案，即單片機(jī)隨時采集輸出信號的大小，并和單片機(jī)設(shè)置的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸出信號幅度小于基準(zhǔn)電壓時，單片機(jī)控制模擬開關(guān)的“開”與“合”，使放大器的放大倍數(shù)增大，當(dāng)輸出信號幅度大于基準(zhǔn)電壓時，單片機(jī)控制模擬開關(guān)，使放大器的放大倍數(shù)減小，使其達(dá)到智能控制的目的。2.5 整形電路方案論證 經(jīng)過放大、濾波后的心率信號還不能直接送入單片機(jī)系統(tǒng)處理，還必須對其進(jìn)行整形，得到一個可供單片機(jī)處理的脈沖信號。本系統(tǒng)提供以下兩種整形方案：方案一：采用用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器。施密特觸發(fā)器具有回差電壓特性，能將邊沿變化(binhu)緩慢的電壓波形整形為邊沿陡峭的矩形脈沖，為

16、數(shù)字系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號。用施密特觸發(fā)器可以將任意形狀的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦蚊}沖信號，其電路結(jié)構(gòu)簡單，但是(dnsh)其內(nèi)部參考電壓(diny)由電源電壓VCC決定，不可變。方案二：采用電壓比較器。根據(jù)心電信號主波幅值高的特點(diǎn)，通過設(shè)置合適的比較器門限電壓，即可得到準(zhǔn)確、平滑的矩形脈沖信號。門限電壓由外部電路提供。設(shè)計(jì)時，通常將電源電壓經(jīng)分壓電阻分壓后供給比較器，為了便于調(diào)節(jié)，分壓電阻一般采用電位器。結(jié)論：由于施密特觸發(fā)器內(nèi)部參考電壓不可調(diào)，當(dāng)不同的人心率信號幅度相差較大時，不便于調(diào)整，與施密特觸發(fā)器相比，電壓比較器門限電壓由外部電路提供，可方便的調(diào)試，故本課題采用電壓比較器作為整形電路。 2.6

17、 主控單元方案論證數(shù)據(jù)處理和外圍設(shè)備控制采用MSP430F157單片機(jī)。該芯片具有豐富的片內(nèi)外設(shè)，如：時鐘系統(tǒng)、看門狗、通用定時器、3個捕獲/比較定時/計(jì)數(shù)器、PWM、2個中斷端口、I/O端口、比較器、12位ADC、USART等，是一款性價比極高的單片機(jī)系統(tǒng)。利用它作為心率信號的處理、控制器，極大地簡化了系統(tǒng)硬件電路和開發(fā)成本。3、整體方案設(shè)計(jì)圖2 系統(tǒng)總體方框圖系統(tǒng)整體方框圖如圖2所示。本系統(tǒng)采用紅外傳感器采集人體信號，利用指脈測量原理，檢測人體心率信號；心率信號經(jīng)前置放大，有源濾波器有效濾除5HZ以上的高頻干擾信號；受控于主控單元的程控放大器可自動穩(wěn)定檢測信號的輸出電平，以適應(yīng)不同的測量應(yīng)

18、用場合和測量對象；整形電路將模擬量心率信號換為矩形脈沖信號，作為單片機(jī)的脈沖計(jì)數(shù)信號。送入主控單元的檢測信號可以采用脈沖計(jì)數(shù)方式，也可以采用模數(shù)變換方式，本電路兼具脈沖計(jì)數(shù)和模數(shù)變換兩種接口方式。4、單元(dnyun)電路(dinl)設(shè)計(jì)(shj)4.1 傳感器電路設(shè)計(jì)本電路檢測前端采用紅外傳感器，原理電路如下：圖3 檢測前端電路電路中，發(fā)光管LED1與R1串聯(lián)，R1在電路中起限流作用，接收管LED2與電阻R2串聯(lián)，R2起限流，R3與R2串聯(lián)接入電源端，起分壓作用，為后級放大電路提供一個大約1.8V的直流偏置。由于接收管阻抗較大，為了防止接收管與前置放大電路之間的相互影響，在接收管輸出與前置放

19、大器之間加入電壓跟隨器，對兩級電路進(jìn)行隔離，同時具有輸入緩沖作用，提高了電路的穩(wěn)定性。電容C1與R2、R3、放大器U1構(gòu)成一階低通濾波器，對心率信號以外的高頻干擾具有一定的削弱作用。首先，紅外發(fā)射管LEDA發(fā)射紅外線，而LED2則接收相應(yīng)組織的半透明度，同時轉(zhuǎn)換為電信號。由于脈搏一般在50次/分240次/分之間，對應(yīng)的頻率范圍在0.78Hz4Hz之間，因此經(jīng)紅外檢測采集到并轉(zhuǎn)換得到的電信號頻率就非常低。為了防止信號因外界高頻信號干擾而使檢測結(jié)果有誤，信號就必須先進(jìn)行低通濾波，以便濾出絕大部分的高頻干擾。電路中采用C1和R2、R3來完成濾除高頻干擾的任務(wù)。4.2 前置電路設(shè)計(jì)由于在實(shí)際應(yīng)用中，外

20、界信號的干擾，以及考慮到放大器的穩(wěn)定性，一級放大器不能實(shí)現(xiàn)如此大的增益，所以電壓放大器一般由兩級組成，分為前置放大器和后級放大器。前置放大器電路如圖4所示： 圖4 前置(qin zh)放大器電路電路(dinl)中，穩(wěn)壓管D1為放大(fngd)器U2的輸入端提供一個雙電源供電轉(zhuǎn)變?yōu)閱坞娫垂╇姇r所需的直流偏壓，此電壓為1.2V。電容C5在電路中的作用是為了防止放大器增益過高產(chǎn)生自激現(xiàn)象。電阻R6、R5與C5的阻抗一起決定電路的放大倍數(shù)。在一般情況下，為防止心率信號產(chǎn)生非線性失真，放大器的放大倍數(shù)不宜設(shè)的過高，為了便于后續(xù)處理，心率信號整的放大倍數(shù)在1000倍左右，考慮到整個電路的放大要求以及放大器

21、的性能，我們將其前置放大器的放大倍數(shù)設(shè)置為100倍。4.3 低通濾波器電路設(shè)計(jì)為了防止前面對于高頻干擾濾除的不夠徹底，電路中還設(shè)計(jì)了由放大器U3、電阻R8、R9和電容C6、C7組成的5HZ有源低通濾波器電路，進(jìn)一步濾除高頻干擾，如圖5電路。圖5 5HZ有源低通濾波器電路該低通濾波器采用二階貝塞爾濾波器，它具有巴特沃斯濾波器的所有優(yōu)點(diǎn)，其通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線非常平坦，沒有起伏，對帶外的衰減可以達(dá)到-40dB/10倍頻，是一種比較流行、廣泛應(yīng)用的濾波器。此外，它還具有設(shè)計(jì)成本低，電路結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。按人體心跳在運(yùn)動后最高跳動次數(shù)達(dá)240次/分來計(jì)算，其截止頻率為4HZ,但為了保證心率信號不被衰減

22、，在這里將其截止頻率設(shè)為5Hz。電路中要求R8=R9，C6=2C7，根據(jù)其截止頻率公式：可以確定R8、R9和C6、C7的值。如果取R8、R9的值為100K，可以算出C7=300nF,C8=2*C7=600nF。圖6 有源低通濾波器幅頻特性(txng)4.4 末級電路設(shè)計(jì)心率(xn l)信號經(jīng)過(jnggu)前級放大后，幅度還未達(dá)到理想的應(yīng)用值，且還有一定的干擾，因此需要后級放大器繼續(xù)放大，以達(dá)到使用要求。此外，由于心率信號極不穩(wěn)定，幅度大小也因人而異，因此，后級放大電路需設(shè)置為增益可調(diào)電路，增益可調(diào)電路一般有兩種，一種是用可調(diào)電阻作為放大器的反饋電阻，測試時根據(jù)實(shí)際信號幅度的大小通過改變可調(diào)電

23、阻阻值大小，達(dá)到需要的信號幅度大小，此方法電路結(jié)構(gòu)簡單，但使用較麻煩。另一種方法是采用可以通過單片機(jī)控制的雙向模擬開關(guān)電路，通過單片機(jī)自動控制增益的大小，以達(dá)到所需的信號幅度大小。本系統(tǒng)后級放大電路采用增益可調(diào)的可控增益放大電路，電路主要由運(yùn)算放大器LM358和四雙向模擬開關(guān)CD4066構(gòu)成。CD4066的每個封裝內(nèi)部包括4個獨(dú)立的模擬開關(guān)，每個模擬開關(guān)有輸入、輸出、控制三個端子，其中輸入端和輸出端可互換。當(dāng)控制端加高電平時，開關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)控制端加低電平時開關(guān)截止。模擬開關(guān)導(dǎo)通時，導(dǎo)通電阻為幾十歐姆；模擬開關(guān)截止時，呈現(xiàn)很高的阻抗，可以看成為開路。模擬開關(guān)可傳輸數(shù)字信號和模擬信號，可傳輸?shù)哪M信

24、號的上限頻率為40MHz。各開關(guān)間的串?dāng)_很小，典型值為50dB。圖7 末級程控放大電路由于前置放大器的放大倍數(shù)為100，整個放大器的放大倍數(shù)為1000倍，因此將后級放大倍數(shù)設(shè)置為10倍。如圖7所示，當(dāng)控制端IN1、IN2、IN3、IN4全部接低電平時，模擬開關(guān)CD4066全部斷開，電路的放大倍數(shù)最高，由放大倍數(shù)公式：可知(k zh)，Au10；IN1、IN2、IN3、IN4全部接高電平時，模擬(mn)開關(guān)CD4066全部合上，R2、R3、R4、R5全部短路，電路的放大倍數(shù)最低。電容(dinrng)C1在電路中的作用是隔直，防止前后級電路之間的相互影響。電容C2防止放大器產(chǎn)生自激，1.2V電壓為

25、放大器提供所需的直流偏置電壓。4.5 整形電路設(shè)計(jì) 上述心率信號為模擬信號，不能直接作為單片機(jī)的接口信號，必須整形處理成方波信號。本電路采用LM393比較器作整形電路。圖8 整形電路圖中，輸入信號由電壓比較器U4的正端輸入，參考電壓由電源電壓經(jīng)R10、R11分壓后從比較器負(fù)端輸入,電壓R12為一個上拉電阻，用于抬高輸出脈沖電平。U4工作時，當(dāng)輸入信號高于參考電壓時，比較器輸出高電平，當(dāng)輸入信號低于參考電壓時，比較器輸出為低電平。經(jīng)過電壓比較器U4輸出的脈沖信號就是后面單片機(jī)控制電路所需的實(shí)際脈沖，通過R12送到單片機(jī)P2.2引腳后，就可實(shí)現(xiàn)后面的單片機(jī)處理，并實(shí)現(xiàn)心率信號的計(jì)數(shù)和LCD顯示。整

26、形前與整形后的波形如圖9所示： 圖9 心率信號整形前后對照 4.6主控單元(dnyun)電路 本部分(b fen)電路主要由MSP430F157單片機(jī)、SMC1602A液晶顯示芯片(xn pin)、8MHz的晶振電路、鍵盤電路、以及復(fù)位電路等幾個部分組成。電路主要完成對于前面采集處理得到的脈沖進(jìn)行捕獲計(jì)數(shù)和LCD顯示。經(jīng)采集處理后得到的脈沖信號，通過P2.2引腳輸入到單片機(jī)中。單片機(jī)被設(shè)為定時捕獲中斷觸發(fā)模式，通過捕獲脈沖信號的下降沿來觸發(fā)中斷。因此，每次脈沖下降沿到達(dá)時，單片機(jī)就將被觸發(fā)并產(chǎn)生中斷進(jìn)行計(jì)時；而當(dāng)下一次脈沖的下降沿到達(dá)時，單片機(jī)就對兩次脈沖間的時間間隔進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果就是心

27、率。這個結(jié)果值，將通過P1口送至SMC1602A液晶顯示芯片的數(shù)據(jù)端口，從而被顯示出來。 圖10 心率信號處理電路在顯示心率值之后，單片機(jī)將對此心率值與人體正常脈搏范圍進(jìn)行比較。若此值X為60X80，液晶顯示芯片中會顯示“正?！?，以表示被測者心率正常；若此值不在6080范圍之內(nèi)，當(dāng)X60時，液晶顯示芯片中會顯示“偏低！”，當(dāng)X80時，液晶顯示芯片中會顯示“偏高！”，以便表示被測者心率出現(xiàn)不正常。為了直觀顯示心率節(jié)奏，單片機(jī)P3.7引腳所連接的LED均會隨著心率閃爍。由于紅外管跟人體接觸非常敏感，很容易造成漏波和干擾信號的影響。為避免上述影響，單片機(jī)對兩個脈沖之間的時間間距進(jìn)行檢測，若發(fā)現(xiàn)有干擾

28、，即次數(shù)值不在設(shè)置的有效測量顯示范圍之內(nèi)時，則忽略該干擾而不顯示。如果發(fā)現(xiàn)有漏波現(xiàn)象，則計(jì)算漏波數(shù)，并在計(jì)算平均心率時，將其加入到總的計(jì)數(shù)值中，這樣就降低了心率計(jì)在實(shí)際使用時出現(xiàn)誤差的可能性。5、數(shù)據(jù)測試5.1 測試儀器：FUKE TD9250數(shù)字萬用表、F40數(shù)字合成函數(shù)信號發(fā)生器。5.2 測試(csh)方法(fngf)：函數(shù)信號(xnho)發(fā)生器產(chǎn)生一個峰-峰值為2mV的正弦信號作為輸入信號，調(diào)節(jié)頻率范圍為0.54HZ，用直流電壓檔測試各級各級輸出信號。表 1 各級輸出信號測試數(shù)據(jù)輸入頻率、（HZ）跟隨器輸出（mV）前置放大輸出(mV)濾波器輸出(mV)后級放大輸出(V)整形輸出(V)0.

29、522502422.25122502452.85222402382.553222019025422151251.2556、問題及處理6.1電路仿真時，在輸入端加入信號，發(fā)現(xiàn)各級無輸出信號。處理方法：經(jīng)仔細(xì)檢查、分析，發(fā)現(xiàn)電路連接正確無誤，通過改變元器件參數(shù)和局部電路結(jié)構(gòu)仍不能解決問題，最后通過咨詢指導(dǎo)老師，才找出問題所在。由于整個電路屬于單電源供電模式，而所用到的所有集成電路模塊均屬雙電源供電模式，在改成單電源供電模式后，必須在輸入端提供一定大小的偏置電壓。在實(shí)際電路中，紅外接收管本身存在一定的電阻，與限流電阻串聯(lián)后，可以在輸入端提供一個1-2V的直流偏置電壓，而在仿真時，用信號源代替紅外接收管，忽略了直流偏置電壓，導(dǎo)致電路不能正常工作。通過重新設(shè)置信號源參數(shù)，加入一個1.7V的直流偏置電壓后，電路正常工作，各級輸出信號與理論值相符。6.2 電路板焊接好后，剛開始測試，各級無信號。處理方法：經(jīng)過仔細(xì)檢查和調(diào)試，發(fā)現(xiàn)仍無輸出信號。最后用萬用表測試各級工作點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)工作電壓與仿真值不一樣，前置放大電路中，1.2V穩(wěn)壓二極管兩端的穩(wěn)壓值為1.65V，遠(yuǎn)大于1.2V，初步分析為穩(wěn)壓二極管有問題。通過更換新的穩(wěn)壓二極管，加強(qiáng)電路