C8051F021单片机驱动的脉搏血氧饱和度测量仪设计

"脉搏血氧饱和度测量仪是一种用于非侵入性地测量血液中氧气饱和度的设备，尤其在医疗和军事领域有着广泛应用。该测量仪基于C8051F021单片机设计，实现了信号采集、处理和结果显示等功能。系统的核心组成部分包括传感器驱动电路、光传感器、前置放大电路、积分滤波电路、基线调整电路、增益调节电路、A/D转换电路、复位自检电路、RS232通信电路、液晶显示和键盘电路以及电源模块。 1. 传感器驱动电路：在单片机的控制下，产生驱动信号，使指套式光电传感器能够有序工作。传感器通过血液流动导致的组织透光强度变化，检测到相应的信号。 2. 光传感器：利用血液对光的吸收特性，当血液流过时，透光强度变化，导致输出电流强度的改变。 3. 前置放大电路：将光传感器输出的微弱电流信号转换为电压信号，并进行放大，以便后续处理。 4. 积分滤波电路：通过二阶低通滤波器去除高频噪声和工频干扰，保留脉搏血氧信号。 5. 基线调整电路：将信号转换为正电压，确保信号稳定，为单片机的增益控制做准备。 6. 增益调节电路：单片机通过调整R．2R电阻网络的阻值，控制输出信号的大小，防止信号漂移。 7. A/D转换：使用C8051F021单片机内置的ADC模块进行模拟信号到数字信号的转换，便于单片机进行血氧饱和度和脉搏信号的计算。 8. 复位自检电路：确保系统的可靠启动和设备自检功能，增强了系统的稳定性。 9. RS232通信电路：用于与计算机进行数据通信，传输测量结果。 10. 液晶显示和键盘电路：提供人机交互界面，显示测量数据和接收用户指令。 11. 电源部分：提供系统所需的±5V和+3V直流电压，保证系统稳定工作。 这篇硕士学位论文详细探讨了基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的硬件电路设计、软件开发以及调试过程。通过数值定标确保测量的准确性，提高了设备的实用性和可靠性。这样的系统不仅减少了传统测量方法的创伤，还能实现连续实时的血氧饱和度监测，对于心脑血管疾病预防和战场救护具有重要意义。"