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。 ＆amp; nbsp;。