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基于STC单片机的指夹式血氧仪电路与算法程序

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简介：
本项目设计了一款基于STC单片机的指夹式血氧仪，涵盖硬件电路和软件算法。通过光电传感器采集血液透射光信号，并利用单片机进行数据处理以计算血氧饱和度，适用于医疗健康监测领域。 该指夹式血氧仪方案采用了透射式的原理，分时驱动红光（660nm）和红外光（940nm），利用PD接收采集PPG信号。硬件包含两种电路方案：一种是模拟方案，将PD采集到的微小信号经过运放三级放大输出进行AD采集；另一种为数字方案，直接以频率信号形式输出光强信息。血氧算法程序通过计算比率R=(AC660/DC660)/(AC940/DC940)，获得血氧值SPO2。

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  • 基于STC单片机的指夹式血氧仪电路与算法程序
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    本项目设计了一款基于STC单片机的指夹式血氧仪，涵盖硬件电路和软件算法。通过光电传感器采集血液透射光信号，并利用单片机进行数据处理以计算血氧饱和度，适用于医疗健康监测领域。 该指夹式血氧仪方案采用了透射式的原理，分时驱动红光（660nm）和红外光（940nm），利用PD接收采集PPG信号。硬件包含两种电路方案：一种是模拟方案，将PD采集到的微小信号经过运放三级放大输出进行AD采集；另一种为数字方案，直接以频率信号形式输出光强信息。血氧算法程序通过计算比率R=(AC660/DC660)/(AC940/DC940)，获得血氧值SPO2。
     
  • STC12C5A60S2单片机血氧算法-频率检测-双色OLED显示屏指夹式血氧仪算法及程序.zip
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    本资源提供基于STC12C5A60S2单片机的指夹式血氧仪设计，包括血氧浓度算法、频率检测方法和双色OLED显示界面的实现代码。 STC12C5A60S2单片机血氧算法_频检_双色OLED显示指夹式血氧仪的算法及程序包括以下改进： 1. 增加波形显示功能，将频率值转化为电压值，并在液晶上进行展示。采集的数据最大值除以64得到K值，然后每个数据都除以K作为波形值。 2. 添加串口发送数据的功能，可以实时传输血氧和脉搏信息。 3. 兼容1353液晶并将其改为双色OLED显示设备。 4. 将算法修改为模拟输出类型。 测试情况如下： 使用红光持续供电时，当电阻为300Ω时，235输出的频率约为2KHZ。红外光通过手指传输后，在同样条件下（即电阻仍为300欧姆）的输出频率大约是200Hz。背景光源产生的频率则约为2Hz。 目前红外光的数据能够较为准确地提取出来，而脉搏数据在不同位置放置时幅度会有明显变化。接下来需要进一步观察以确认脉搏信号是否具有显著波动性。
     
  • C8051F007单片机与TL-2728ASR模拟方案的指夹式血氧仪硬件原理图及PCB文件.zip
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    本资源包含C8051F007单片机结合TL-2728ASR传感器设计的指夹式血氧仪硬件原理图和PCB文件，适用于医疗电子设备开发与研究。 本项目设计了一款基于C8051F007单片机与TL-2728ASR的指夹式血氧仪硬件方案，包含4层板原理图及PCB文件。电路板尺寸为55*50mm，使用Altium软件进行设计。该套件旨在供学习和参考之用，包括完整的原理图和PCB布局文件。
     
  • 基于MSP430的单芯片脉搏血氧仪设计.pdf
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    本论文介绍了采用MSP430微控制器设计的一款便携式单芯片脉搏血氧仪。系统集成了信号采集、处理和显示功能，旨在提供准确可靠的血氧饱和度监测。 这篇应用报告探讨了使用MSP430FG437微处理器（MCU）设计非侵入性光体积描记法系统，该技术也称为脉搏血氧仪。这种设备由一个外围探头与MCU结合，并在LCD显示屏上显示血液中的氧气饱和度和心率。在这个应用中，相同的传感器被用于监测心率和脉搏血氧水平。 探头可以放置在身体的边缘部位如指尖、耳垂或鼻梁等位置。该探头包含两个发光二极管（LED），一个发射可见红光波段（660纳米）的光线，另一个则发射红外线（940纳米）。通过测量这两种不同频率的光线穿透人体后的强度，并计算其比率来确定血液中的含氧量。
     
  • 基于德州仪器AFE4490的指夹式脉冲血氧仪设计与实现（附资料表、BOM及方案说明）- 电路方案
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    本文介绍了采用德州仪器AFE4490芯片开发的一款指夹式脉冲血氧仪的设计过程，包括详细的硬件材料清单(BOM)和设计方案，并提供了必要的数据表格以供参考。 该参考设计适用于采用德州仪器（TI）信号链、电源和连接组件的全套SPO2脉动式血氧计手指夹终端设备。通过使用TI的AFE4490脉动式血氧计模拟前端，可以加快并简化脉动式血氧计的设计过程，并确保临床测量的质量最高。该参考设计还包含完整的蓝牙低能耗（BLE）连接方案，便于与支持BLE的智能手机、平板电脑等设备相连，并将数据传输至云端，使医疗团队能够实时监控和追踪。 核心技术优势： - 采用AFE4490作为脉动式血氧计测量中的LED发射器及接收路径。 - 使用MSP430F5528微控制器保留算法与校准数据。 - 利用TI的CC2541模块进行BLE连接设计。 - 经过测试，提供完成所需的所有材料（包括原理图、布局和Gerber文件以及物料清单）。 方案规格： 1. 模拟前端 (AFE): AFE4490 - 用于脉动式血氧计的集成模拟前端 2. 电池管理产品: BQ24072 - USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC，Vout高于Vbat 200mV | 线性 3. 电量监测计|电量检测计：BQ27425-G1 - 具有直接电池连接的系统端Impedance Track:trade_mark: 4. 无线连接: CC2541 - SimpleLink Bluetooth Smart和专利无线MCU低功耗高性能MSP430F5528 - 超低能耗微处理器，具有128KB闪存、8KB RAM、USB接口、12位ADC及两个USCI。 5. TPS61093 - 具有集成功率二极管和输入/输出隔离的低输入升压DC-DC转换器（最大电压：20V / 电流：1.1A） 6. 线性稳压器 (LDO): TPS736 - 单路输出 LDO，400mA可调电压范围为1.2至5.5V，无电容设计、低噪声及反向电流保护 7. 线性稳压器 (LDO): TPS7A49 - 适用于3V到36V输入电压的150mA超低压降线性稳压器，具备高电源抑制比（PSRR）和无电容设计。
     
  • 基于单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的研发
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    本项目致力于开发一种便携式脉搏血氧饱和度测量设备，采用单片机技术实现对血氧饱和度和心率的精准监测。此仪器具有成本低、操作简便及携带方便等特点，适用于家庭健康管理和医疗领域。 单片机在现代医疗设备中的应用日益广泛，其高集成度、低功耗以及灵活的编程能力使其成为研发各类便携式医疗监测设备的理想选择。脉搏血氧饱和度（SpO2）测量仪作为其中一种重要的医疗监测设备，通过非侵入式的方式实时监测人体血液中的氧饱和度水平，对于早期发现呼吸系统疾病、心血管疾病等具有重要意义。 本段落将围绕“单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的研制”这一主题，深入探讨在设计与开发过程中涉及的关键技术点。首先，在选择用于该设备的单片机时需考虑其处理能力、功耗特性以及接口资源等因素，并确保成本效益最优；其次，详细介绍基于光电容积描记法（PPG）的脉搏血氧饱和度测量原理及其关键技术实现方法，包括光学传感器的选择与信号处理算法的应用等。此外，在完成初步设计后还需通过临床试验和实验室测试对设备进行验证优化。 单片机在该领域的应用前景广阔，未来可结合无线通信技术及AI算法进一步提升医疗监测的便捷性和准确性。
     
  • 基于MSP430单片机的可穿戴血糖仪电路设计
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    本项目致力于开发一款便携式、低功耗的可穿戴血糖监测设备，采用MSP430单片机为核心控制单元，结合生物传感器技术实现精准检测，适用于糖尿病患者日常健康监控。 本段落介绍了一种基于MSP430单片机的便携式血糖仪的设计方案，其设计重点在于低功耗和高精度。该血糖仪采用葡萄糖氧化酶电极作为测试传感器，能够快速且准确地测定血液中的血糖浓度，并具备存储功能以帮助用户查看历史数据及了解变化趋势。 在电路设计中，采用了酶电极技术：当血液滴到电极上时，其中的葡萄糖与葡萄糖氧化酶发生反应产生自由电子。通过ADC模块提供的1.5V稳压电源和电阻分压产生的约300mV激励电压来驱动电流流动，该电流大小直接反映了血糖浓度水平。为了将此电流转换成可测量的电压信号并放大，使用了一个由运算放大器LM358构成的电路结构，并通过电容C21进行滤波以减少干扰影响。 另外还设计了温度检测功能：利用热敏电阻ET833与高精度电阻R10配合来监测环境温度，经MSP430单片机内嵌AD转换模块测量后得出具体数值。这一过程有助于对生物电化学反应进行校正补偿，确保在不同环境下均能准确读取血糖值。 数据记录方面，则采用24LC64 EEPROM芯片存储最多1000个测试结果（包括浓度和日期信息），共需8KB空间，并通过特定接口与MSP430通信以实现高效低耗的写入操作。 综上所述，该便携式血糖仪凭借其高效的能量管理和高灵敏度传感器实现了快速准确的测量性能。同时借助温度补偿机制及数据记录功能保证了在各种条件下的可靠性和长期数据分析能力，在糖尿病患者健康管理方面具有重要价值。
     
  • MSP430F415+LCD JXL-5956+SGM3005指夹式血氧仪ALTIUM原理图与PCB文件.zip
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    本资源包含基于MSP430F415微控制器和JXL-5956光传感器的指夹式血氧仪的设计文件，包括原理图及PCB布局。使用SGM3005稳压器提供稳定电源，适合医疗电子设计学习与开发。 MSP430F415+LCD JXL-5956+SGM3005指夹式血氧仪的ALTIUM硬件原理图及PCB工程文件，硬件采用四层板设计，尺寸为48*24mm。该设计包括AD09在内的完整原理图和PCB文件，可供学习与参考。 主要器件如下： - LCD JXL-5956-W（17-Pin） - MIC5205 LDO, 供电电流150mA - MMBT3904 NPN开关晶体管 - MSP430F415 混合信号微控制器 - NDS351ANN 高精度运算放大器 - NLAS4684 超低阻抗双刀双掷模拟开关 - TPS61040 低压降DC/DC升压转换器（SOT-23和SON封装） - FDN352AP 光电二极管 该设计文件完整展示了指夹式血氧仪的硬件实现，可作为学习与参考。
     
  • 基于51单片机的RLC测量仪电路图与程序
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    本项目设计了一款基于51单片机的RLC测量仪，包含详细的电路图和程序代码。该设备能够精确测量电阻、电感及电容值，并适用于多种电子元件测试场景。 本资源内容概要：这是基于51单片机的RLC测量仪设计，包含了电路图源文件（可使用Altium designer软件打开）以及C语言程序源代码（可在Keil软件中查看）。适合人群包括单片机爱好者、电子类专业学生和DIY电子产品的爱好者。通过本资源可以学习到电路设计原理及基于C语言的编程技巧。 建议使用者具备一定的电子技术基础，了解常用元器件的工作原理，例如三极管、二极管、数码管、电容和稳压器等，并掌握基本的C语言知识以及能够阅读简单的电路图。此外，还应有一定的电路图软件使用经验。
     
  • SHT30与STC单片机程序
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    本项目介绍如何将SHT30温湿度传感器与STC系列单片机连接，并编写相关程序读取其数据。适合电子爱好者和工程师学习实践。 测试通过，使用22.1184兆比特速率，串口1的波特率为115200。 SCL 和 SDA 使用 IO 模拟。模块采用的是 SHT30。 串口输出结果为：湿度=24.8%，温度=29.9。 单片机使用 STC8G 系列。若改为使用 STC15 系列，上述内容依然适用。