以看出测量必须将或两个量之作为闸门或基准，对另个量进行测量。周期测量法适用于低频信号。采用单片机内的个定时计数器，以单片机内的标准机器周期作为标准时基信号，如图。被测信号的周期作为信号闸门，由程序控制开关对时基进行计数得，因此被测信号周期为。图周期测量法原理多周期同步法适用于中频信号。其特点是标准频率信号不是用来填充待测信号的周期，而是与待测信号分别输入到两个计数器进行同步计数。首先，由单片机给出闸门开启信号，此时，计数器并不开始计数，而是等到被测信号的上升沿到来时，才真正开始计数。然后，两级计数器分别对被测信号和标准信号计数。当单片机给出闸门关闭信号后，计数器并不立即停止计数而是等到被测信号上升沿来到的时刻才真正结束计数，完成次测量过程。如图，可以看出，实际闸门与参考闸门并不严格相等，但最大差值不超过被测信号的个周期。设对被测信号的计数值为，对时基信号的计数值为，时基信号的频率为，则被测信号的频率为。图多周期测量法原理频率测量法适用于高频信号。充分利用单片机内的两个定时计数器。个作为定时器，给出标准闸门信号，另个作为计数器，对的变化次数直接进行计数得如图图脉搏波动频率测量法原理人体脉搏信号从时域上看，是个周期性较强的准周期信号。脉搏波动频率为次，其频率般情况下为左右，属于低频信号。所以，本设计中采用周期测量法。系统主程序的设计系统主程序控制单片机系统按预定的操作方式运行，是单片机系统程序的框架。系统主程序流程图如图。图系统主程序流程图上电后，首先进行整机初始化处理。主程序的初始化模块主要完成仪器硬件软件的初态设置，单片机内专用寄存器的设定，单片机工作方式及各端口的工作状态的规定。整机初始化结束后，检测口的状态，如果检测到上升沿，则进入脉搏波动频率测量子程序，测得脉搏波动频率之后，送到显示单元进行显示。脉搏波动频率测量子程序的设计本设计中对脉搏频率的测量采用周期测量法。可将单片机内定时计数器定为位定时器，对内部机器周期计数，即方式控制字为。定时器的开关由程序根据口上的状态进行控制，检测到上升沿时开计数，当紧接着的开始系统初始化脉搏波动频率测量子程序是否为上升沿显示另个上升沿被检测到时关计数。中的计数值为，则被测脉搏信号周期对于晶振每分钟跳动次数。考虑到脉搏的频率很低，大约为左右，而位定时计数器的最高计数值为，这样定时计数器将发生溢出，且最后脉搏波动频率的计算涉及到双字节除法，编程较复杂。为此，采用定时器中断方式，即在个脉搏周期内，隔段时选择最优化的实现方案器信号放大电路过零比较电路单片机处理电路显示电路电压基准变化电路搏波动频率，以单片机作为信息处理中心，通过对单片机进行编程，完成信号输入检测信息分析处理及信息显示。显示电路部分。单片机处理得到的脉信号处理工具，输入单片机的信号必须是离散的数字信号或者是脉冲信号。过零比较器就用于把周期性脉搏信号变为脉冲信号，便于单片机处理。单片机处理电路部分。本设计作为个简单脉搏测量仪，最后需给出脉脉搏传感变化电路部分。放大后脉搏信号在个周期内，有多个零值，不便于对脉搏波动频率进行测量。通过电压基准变化，将脉搏基准下调，使其在个周期内，只有两个零值，便于后续电路的处理。过零比较器部分。单片机是数字的作用。信号放大电路部分。脉搏传感器出来的电压信号较弱，般在毫伏级，需要进行放大。所以，设计信号放大电路，将脉搏传感器出来的信号进行放大，使之成为个幅值适当的信号，便于后续电路的处理。电压基准示电路部分。其中各部分实现功能如下脉搏传感器部分。脉搏动时所提供的脉信息，在判别脉象的属性方面仅停留在些形象化的概念上，例如替替然如珠之应指如微风吹鸟背上的毛厌厌聂聂如捻葱叶等。临床脉诊时对脉象的认识是以医生指下的体会结合该医生对脉象概念的领会来加以鉴别与区分。由于概念本身较笼统，具体的判别标准又很模糊，内中还掺杂了医生的判别经验及指面感觉等很多主观因素。因此中医脉象在教学中困难较大，临床脉诊时分歧较多。难怪脉经作者王叔和也不得不承认脉理精微，其体难辨在心易了，指下难明。为了让中医走向世界，中医脉诊客观化现代化势在必行，中医脉诊客观化研究是近代中医脉象研究的个主要方向。中医脉诊客观化研究的概况早在年创建了第台杠杆式脉搏描记仪，国内世纪年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是年代中期，国内天津上海贵州江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了个新的境界。以下按脉象仪探头的形式传感器的特点及研制者作简单的归纳，详见表。脉象探头式样很多，有单部三部单点多点刚性接触式软性接触式气压式硅杯式液态汞液态水子母式等组成脉象探头的主要原件有应变片，压电晶体单晶硅光敏元件压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向发展。表脉象仪的研制情况研制者探头形式单部探头形势三部北京医疗器械厂型应变片型应变片上海医疗仪器研究所型，型点式型应变片天津医疗仪器研究所寸部点，应变片上海中医学院型子母式，应变片九路型径向点，轴向组贵州省脉象协作组型应变片型，轴向径向均可调节西安交通大学圆形气囊加压式点上海中医研究院横向线列式九道应变片浙江大学点压电薄膜大连医院气导微压式西苑医院压电晶体江西脉图协作组型液态泵中科院基础所硅杯式单晶硅中科院智能机械所软接触式应变片，液态湖南省中医学院血管容积式光敏元件湖南省中医研究院阻抗仪中国台湾汪叔游三部压力换能器美国压电晶体三部手套力与压力复合式德国三部绑带充气加压日本谷美智士半导体应变片式主要完成的任务及设计思想本设计完成对脉搏信号的采集及对脉搏波波形的显示。但由于本人能力有限，本设计中主要完成脉搏波动频率，即每分钟脉搏跳动次数的测量及显示，为脉诊的客观化打下基础。将脉搏信号通过脉搏传感器采集信号放大电路过零比较器，然后经单片机处理系统处理得到每分钟脉搏跳动次数，最后在显示电路中直观地显示出来。本设计主要完成的内容有脉搏传感器的选型。脉搏传感器的精度灵敏度抗干扰能力及安装方式决定了脉搏测量精度，因此其选型对整个设计具有决定性的作用。系统硬件设计。脉搏传感器出来的信号幅值较低，所以，脉搏传感器出来的信号首先应进行放大。然后，将脉搏信号通过电压基准变化电路和过零比较器转换为单片机易于处理的脉冲信号。本设计作为个简单脉搏测量仪，需给出脉搏波动频率，所以还需要设计单片机微处理系统及显示部分硬件电路。系统软件设计。本设计需给出脉搏波动频率，所以需要对单片机进行编程，以实现对脉搏波动频率的测量计算及显示。论文的结构组成本论文分为五部分绪论主要阐述中医脉象研究的意义，及中医脉诊客观化研究的概况，说明主要完成的任务及设计思想，介绍本论文的组成。第二章主要介绍脉搏波动频率测量系统硬件原理框图及软件实现方案，并通过比较硬件电路组成部分和软件部分各种实现方案，最终确立最佳方案。第