數字式人體脈搏器是通過脈搏傳感器采集脈搏信息輸出電壓信號，經信號放大電路對其進行放大。然后，將放大后的脈搏信號通過A/D轉換模塊轉換為單片機易于處理的脈沖信號。通過對單片機進行編程來實現對脈搏波動頻率的測量和計算，最終在顯示電路中直觀的顯示出來。

　　硬件原理框圖如圖1.1所示：

　　由圖可知，本系統硬件部分主要由以下部分構成：脈搏傳感器部分、信號放大電路部分、A/D轉換電路部分、單片機處理電路部分及顯示電路部分。其中各部分實現功能如下：

　　（1）脈搏傳感器部分。選用合適的脈搏傳感器，將脈搏信號轉換成電信號輸出。脈搏傳感器的精度、靈敏度、抗干擾能力及安裝方式決定了脈搏測量精度，因此其選型對整個設計具有決定性的作用。

　　（2）信號放大電路部分。脈搏傳感器出來的電壓信號較弱，一般在毫伏級，需要進行放大。所以，設計信號放大電路，將脈搏傳感器出來的信號進行放大，使之成為一個幅值適當的信號，便于后續電路的處理。

　　（3）A/D轉換電路部分。單片機是數字信號處理工具，輸入單片機的信號必須是離散的數字信號或者是脈沖信號，經A/D轉化，便于單片機處理。

　　（4）單片機處理電路部分。本設計作為一個簡單脈搏測量儀，最后需給出脈搏波動頻率，以單片機作為信息處理中心，通過對單片機進行編程，完成信號輸入檢測、信息分析處理及信息顯示。

　　（5）顯示電路部分。單片機處理得到的脈搏波動頻率信息，最后在顯示電路中直觀地顯示出來。所以，需要選用合適的顯示設備及顯示電路，來實現對脈搏波動頻率信息的顯示。

　　1.1.1 脈搏傳感器的選擇

　　傳感器又稱為換能器、變換器等。脈搏傳感器是脈搏檢測系統中重要的組成部分，其基本功能是將切脈壓力和橈動脈搏動壓力這樣一些物理量（非電量）轉換成為便于測量的電量。脈搏傳感器的精度、靈敏度、抗干擾能力及安裝方式決定了脈搏測量精度，因此其選型對整個設計具有決定性的作用。

　　目前，脈搏信號的測量方式主要有：

　　（1）光電脈搏波傳感器。血管不受壓力時，血流均勻，反射光也比較均勻，故傳感器無脈搏信號輸出；當血管受壓血液不流動時，傳感器也無輸出信號；只有當血管受到擠壓，血管中的血液斷續流動時，反射光也隨之變化，這時傳感器輸出脈搏信號，達到了測量脈搏的作用。這種傳感器的特點是結構簡單、可靠性高、抗干擾能力強，主要用于測量脈搏的跳動次數。人體不同部位的脈搏波波形存在差異，光電脈搏波傳感器不適合用于提取不同部位的脈搏波信號。

　　（2）壓力傳感器測量。壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。