红外反射式心率检测仪：原理与设计实现

本文介绍了一种创新的反射式红外心率检测仪的设计方法。心率测量是医疗电子领域的重要技术，传统的测量方法包括血液测量、心声测量和ECG等。本文提出利用血液的高不透明性和组织与血液的透光性差异，通过光电脉搏传感器来捕捉脉搏信号。这种传感器根据光的接收方式，选择反射式设计，如红外对管KP-2012F3C和KP-2012P3C，它们在反射式排列下，能准确感知血管内容积变化，仅需轻触身体表面就能接收到随心脏跳动的动脉脉冲信号。 心率检测仪的核心组成部分包括光电传感器、前置放大器、滤波器以及单片机uPSD3234A。光电传感器负责脉搏信号的采集，通过模-数转换(A/D)技术将模拟信号转化为数字信号，以便于后续的分析处理。前置放大器和滤波器有助于去除噪声并提取有用的脉搏信号。单片机uPSD3234A不仅提供A/D转换功能，还集成了数字信号处理能力，能够计算出心率值，并将其显示和存储。 预处理电路对脉搏信号进行了关键的预处理，包括脉搏波转换和高频滤波。光电式脉搏传感器的工作电流可以通过软件调控，确保红外LED在饱和状态下稳定发光。滤波电路则特别设计为带通滤波，范围设定为48Hz和0.86Hz，这样既能滤除干扰信号，又能保留包含病理信息的关键频段，特别是与冠心病相关的5~40Hz区间。 文章中提到的uPSD3234单片机是系统的核心，它基于ST公司的增强型MCS-51内核8032单片机，集成了丰富的外围设备，为整个心率检测系统的高效运行提供了强大的支持。这款单片机不仅负责数据采集和处理，还具备存储和通信功能，为未来的功能扩展预留了空间。 总结来说，本文详细阐述了反射式红外心率检测仪的设计思路和技术细节，强调了其在利用光学原理和信号处理技术进行无创、便捷的心率测量方面的优势，展示了在医疗电子设备中的实用价值。