从脉搏波中提取人体生理病状信息作为临床诊断和治疗的依据，一直很受中外医学界的亲睐，脉搏波所呈现出的波形、波幅、波速和周期等方面的信息，可以反映出人体心血管系统中许多生理病理的健康状况特征,因此，对脉搏波采集和处理具有很高的医学应用价值。

2   系统方案的设计

2.1 任务

本课题利用传感器HK-2000A对人体的脉搏信号进行采集，再利用C51单片机处理的电子脉搏测量仪设计。

2.2 设计要求

（1）通过脉搏传感器（HK-2000A）采集脉搏信号，设计脉搏波检测电路，数码管来显示脉搏次数，脉搏测量精度：小于等于2次/分钟。

（2）将脉冲波送入单片机(STC89C51)，采用单片机构成脉搏检测仪，要求实时脉搏次数如果超过设限的值，系统蜂鸣器将发出警报。

2.3 系统的基本模块

     根据题目的要求系统模块可以基本划分为：脉搏传感器部分（HK-2000A）、单片机处理电路部分(STC89C51)及数码管显示部分。

2.3.1 系统模块组合思路

      结合各方面因素确定最终入选方案：

1. 采用STC89C51单片机作为控制器，分别对输入、显示、信号进行处理和控制。

2. 传感器部分采用光HK-2000A 集成化脉搏传感器，对信号进行采集，该器件结构简单、可靠性高、抗干扰能力强。 

3. 用数码管显示实时脉搏数和蜂鸣器报警上下限数值。

系统基本框图如下：

图2.1 系统基本框图

2.3.2 各部分模块的基本功能

   （1）脉搏传感器部分

传感器又称为变换器、换能器等。脉搏传感器是脉搏检测系统中重要的组成部分，其基本功能是将脉搏动压力物理量转化成便于测量的周期性电信号，脉搏的动压力不是很大，因此对传感器的精度要求很高。

本系统采用HK-2000A集成化脉搏传感器，HK-2000A 集成化脉搏传感器采用高度集成化工艺，将力敏元件、灵敏度温度补偿元器件、感温元器件、信号调理电路集成在传感器内。压电式原理采集信号，输出脉冲信号同步于脉搏波动，脉搏波动一次输出一正脉冲。HK-2000A传感器技术指标：电源电压：5-12VDC；压力量程：-50~+300mmHg；过载：100倍；输出高电平：大于VC-1.5V；输出低电平：小于0.2V。

（2）单片机的选择

本系统采用STC89C51单片机作为核心元件，STC89C51单片机具有很强抗干扰能力和高速低功耗等优点，而且机构简单，易于开发，价格便宜，是一种通用型的单片机芯片。

STC89C51构成的最小单片机系统如图2.2所示，时钟采用外部12MHz振荡电路，运用单片机STC89C51能更快准确地对来自INT0口的数据进行采集，运算，每次脉冲到达时触发单片机产生中断并进行计时，其对1min内的脉冲次数进行累加即为所测脉冲。最后送数码管显示。