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智能医疗心率采集处理电路

图中显示了心率采集和处理电路。该部分电路主要由三个主要电路模块组成:脉冲频率红外检测和采集电路模块,信号抗干扰电路模块和信号整形电路模块。其中,红外发射管D1和红外接收管Q1构成红外检测采集电路。 R2和C1,C2和C3,R4和C4和IC1a共同组成信号抗干扰电路组,分别承担信号的低通滤波,光电隔离干扰光,滤除残余高频干扰等任务。另外,IC1b,C5,R10和IC1c一起形成信号整形电路模块。心率采集和处理电路的基本工作过程如下:首先,红外线检测和采集电路中的D1发出红外线,而Q1接收相应组织的半透明并将其同时转换为电信号。由于脉冲通常在50次/分钟至200次/分钟之间,并且相应的频率范围在0.78Hz至3.33Hz之间,因此通过红外检测收集和转换的电信号的频率非常低。为了防止信号由于外部高频信号干扰而导致错误的检测结果,必须首先对信号进行低通滤波以滤除大部分高频干扰。在电路中使用R2和C1完成滤波高频干扰的任务。然后,由于心率监测器是专为室外使用而设计的,因此不可避免地会遇到强光辐射。为了避免强光对普通脉冲红外光的干扰,该电路设计采用由C2和C3背对背串联组成的双极耦合电容器构成一个简单的光电隔离电路,从而实现对干扰的隔离光。此外,为了防止先前的高频干扰滤波不够充分,该电路还设计为连接一个由截止频率约为10Hz的IC1a,R4和C4组成的低通滤波器电路,进一步滤除干扰。信号被放大约200倍。通过先前处理获得的信号是一个叠加有噪声的正弦脉冲,然后必须对该信号进行整形。首先,正弦波通过比较器IC1b转换为方波。使用R8可以达到在正弦波幅度范围内调整比较器阈值的目的。接下来,将从IC1b的7针输出的方波信号通过由C5和R10组成的差分电路进行差分,该差分电路将在正和负相之间变成尖锐的脉冲。为了稳定脉冲输出,电路被设计为将该脉冲输入到单稳态多谐振荡器IC1c的反相输入端子,并将IC1c的输出用作后极工作的实际使用脉冲。当IC1c工作时,当有输入信号时,它将在输入信号的后沿到达时输出高电平,从而使C6通过R11充电。大约20ms之后,由于C3充电电流的减少,IC1c的同相输入的电势将降低。当该电势低于反相输入的电势(尖峰已经通过很长时间)时,IC1c将改变状态并再次输出低电平。 20ms脉冲时间与脉冲同步。该脉冲对应于电路工作时红色发光二极管D3的闪烁。 IC1c之后的脉冲是随后的单片机控制电路所需的实际脉冲。通过R12将其发送到单片机的P3.3引脚后,可以实现后续的计数和显示。 IC1a,IC1b和IC1c所需的4.5V电源电压是通过将9V除以R14和R15并由电路中的IC1d来获得的。即使电池电压降至6V,该设置也可使电路实现正常工作。 & nbsp;