3.5 电源
系统中AD620和LM358都需要±5 V供电,充气泵、电磁阀以及单片机需+5 V电源,为满足条件提出以下方案。
3.5.1 基于ICL7660的电源设计
ICL7660是Maxim公司生产的小功率极性反转电源转换器。利用该转换芯片可以方便的产生所需电压。其设计原理如图11所示。
3.5.2 LM2940电源模块
为了避免引入50 Hz工频信号对电路的干扰,因而选用干电池供电,干电池提供的电压为7.5 V。为了达到较好的供电质量,在电路中选择LM2940稳压芯片,将7.5 V左右的电压稳定到5 V。如图12所示。
经过实验和比较,方案二中的设计较第一种设计更为稳定、便携,故使用该设计方案。
4 脉搏信号的再现和处理
脉搏信号在上位机上的显示界面采用Visual Basic6.0创建,并利用其中的MSComm通信控件实现串行通信,所有的控制均通过人机交互界面直接操作,显示界面如图13所示。其中MSComm通信的函数说明如下:CommPort:设置或返回通信端口号;Settings:设置初始化参数,以字符串形式设定波特率、奇偶校验、数据位、停止位;PortOpen:设置或返回通信端口的状态,同时可打开和关闭端口;Input:用于从接收缓冲区返回并删除字符;Output:用于向发送缓冲区写数据或一个字符串。获得的测量数据在Matlab中进行处理和分析,仿真结果如图14所示。
5 结语
通过对传感器、放大电路、滤波电路、电源模块、A/D转换器等几个方面详细的介绍,完成了多通道脉搏信号采集系统的设计过程。经实验调试,采集到的信号清晰平稳,噪声基本滤除,整个系统具有一定的稳定性。提取到的信号通过Matlab软件最终可以实现复杂脉象的识别。