PIC18C252单片机控制的脉搏血氧测量仪设计

"基于PIC单片机的脉搏血氧测量仪的研制 (2005年)" 本篇文章探讨了基于PIC18C252单片机设计的脉搏血氧测量仪的开发，该设备在临床医学和日常健康监测中具有重要意义。血氧饱和度（SaO2）是反映血液中氧气结合状态的重要生理指标，对于维持生命至关重要。传统的测量方法需要采血并通过血气分析仪检测，而这款新型测量仪通过非侵入性的光学传感技术实现了连续监测。 硬件设计方面，该系统利用光传感器来捕捉经过动脉血管的红光和红外光信号。这些信号反映了血液中的血红蛋白对不同波长光的吸收情况，通过比较这两种光的衰减程度可以推算出血氧饱和度。信号电路的设计旨在收集这些光学信号，并通过相关测量电路进行处理。此外，系统还实现了与个人计算机（PC）的通信功能，便于数据的记录和分析。 在软件层面，文章介绍了一种以PIC18C252单片机为核心的控制程序，它包含了数字信号处理算法，用于对采集到的脉搏波形进行去噪和漂移校正。此外，还应用了复杂的算法来计算脉率和血氧饱和度，确保了测量结果的准确性和稳定性，从而满足了临床生理监护的需求。 相较于传统的8051内核单片机，PIC18C252具有精简的指令集结构（RISC），哈佛总线架构以及硬件乘法器，这使得它在处理速度、性价比和抗干扰能力方面更具优势。尽管数字信号处理器（DSP）可以提供更快的运算速度，但其成本较高，不适合这种对成本敏感的应用。因此，选择PIC18C252单片机作为核心控制器，既能满足实时信号处理的要求，又能够保持较低的成本。 脉搏血氧测量仪的工作原理是基于光电传感器对血液中的血红蛋白与光的相互作用。当光穿透皮肤和组织时，血红蛋白的氧合状态会影响光的吸收。通过对红光和红外光的信号对比，可以确定血液的氧饱和度。同时，通过分析脉搏波形的周期变化，可以计算出心率。这种无创、连续的监测方式极大地提高了监测的便捷性和舒适性。 该研究为非侵入式血氧饱和度测量提供了新的解决方案，通过优化的硬件和软件设计，成功地克服了信号干扰，实现了高效可靠的血氧和脉率监测，为医疗保健领域提供了实用的技术支持。