C8051F021单片机研制的脉搏血氧饱和度测量仪

"国防科学技术大学硕士学位论文 - 基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的研制" 这篇硕士论文详细介绍了基于C8051F021单片机设计的一款脉搏血氧饱和度测量仪，该仪器主要用于非创伤性、连续实时的血氧饱和度测量，适用于医疗和军事领域的体征信号监测。血氧饱和度是评估人体健康状况的重要指标，尤其在心脑血管疾病高发和高海拔缺氧环境中的监测。 硬件电路设计方面，论文涵盖了以下关键组件： 1. **光驱动电路**：利用光电效应，通过光源照射被测部位，检测光透过或反射的量，来获取血液中氧合血红蛋白和还原血红蛋白的比例。 2. **程序控制增益调节电路**：根据信号的强弱动态调整放大器的增益，确保信号的有效捕捉。 3. **低通滤波和放大电路**：滤除高频噪声，增强血氧信号的信噪比。 4. **直流偏置电路**：确保信号的稳定，防止零点漂移。 5. **液晶显示电路**：显示血氧饱和度和其他相关参数。 6. **电源**：为整个系统提供稳定的工作电压。 软件设计上，主要包括： 1. **时序控制**：生成必要的控制信号，驱动光源和数据采集。 2. **数据采集与处理**：收集光电信号，通过算法分析血氧饱和度。 3. **液晶显示控制**：实时更新测量结果，直观呈现给用户。 4. **信号增益调节**：根据信号强度动态调整放大系数。 5. **数字滤波技术**：减少噪声干扰，提高测量精度。 6. **自学习阈值判别**：消除运动伪影，确保在运动状态下的测量准确性。 7. **五点差分法**：提取脉搏波的特征点，有助于血氧饱和度的计算。 此外，论文还涉及数值定标环节，即通过实验验证测量仪的精度，并确定最佳的定标参数，以确保在实际应用中获得可靠的结果。 这篇论文展示了如何利用微处理器技术开发一款实用的血氧饱和度测量设备，其设计涵盖了硬件构建、软件编程以及性能验证的全过程，具有较高的实用价值和科研意义。