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基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的研制

游荐波  
【摘要】: 随着改革开放的发展,社会的进步,人民生活水平逐渐提高,各类心脑血管疾病也呈高发趋势;同时,军事领域里的复杂电磁环境下战场救护及高海拔缺氧地区部队人员体征信号监测也是一个很现实的课题;解决这些问题涉及到的一个重要测量参数是肌体的血氧饱和度。传统的测量方法会产生创伤而且不能进行连续实时的测量。光电检测技术的发展可弥补这一不足,基于光电转换原理的血氧饱和度测量方法日渐得到研究人员的广泛关注。 本文阐述了基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的总体设计思路、相应软硬件的设计方法及调试过程。 本课题主要完成了以下工作: 1.硬件电路设计 根据脉搏血氧饱和度测量仪的测量原理,设计了以C8051F021单片机为核心的脉搏血氧饱和度测量仪的硬件电路,包括光驱动电路、程序控制增益调节电路、低通滤波和放大电路、直流偏置电路、液晶显示电路和电源等。 2.软件设计 编程产生时序,控制光源驱动电路;编程实现数据采集、实现检测结果液晶显示及控制整个硬件系统;编程实现信号的增益调节;采用数字滤波技术减少噪声干扰和减少基线漂移;采用自学习阈值判别方法消除运动伪影干扰;采用五点差分法提取脉搏波的特征点。 3.数值定标 在完成血氧饱和度测量仪硬件系统和信号处理之后,对脉搏血氧饱和度测量仪进行试验以验证测量精度。为了能在实际应用中得到可信的结果,应对测量仪进行数值定标,以取得最准确的定标参数。


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