畢業設計【論文】-基于stc89c52單片機的心率測試儀的設計-資料下載頁

　　

【正文】 統的軟件設計 24 計算。外部中斷采用邊沿觸發的方式，當處于測量狀態的時候，來一個脈沖脈搏次數就加一，由單片機內部定時器控制一分鐘，累加得出一分鐘內的脈搏次數。沒有處于檢測狀態時，按下按鍵檢測開始，進行脈搏數的累加。 定 時 器 中 斷 0 進 入處 于 檢 測 ？脈 搏 數 + 1等 待 按 鍵 按 下返 回NY 圖 INT 中斷程序流程 顯示程序流程 在單片機的應 用 系統中，為了便于人們觀察和監視單片機的運行情況， 常常需要用顯示器顯示運行的中間結果、狀態等信息，因此顯示器也是不可缺少的外部設備之一。 本設計的顯示采用 LED數碼管動態掃描來顯示。動態顯示方式是指一位一位地輪流點亮每位顯示器（稱為掃描），即每個數碼管的位選被輪流選中，多個數碼管公用一組段選，段選數據僅對位選選中的數碼管有效。 一 個 4位的共陽極LED數碼管組成 四 位顯示， 。 蜂鳴器報警流程 根據對報警電路的分析，可通過對 的置位來控制蜂鳴器發出聲音和關閉。當 管腳為 高 電平時，三極管導通，這樣蜂鳴器的電路形成回路，發出聲音；當 管腳為 低 電平 時，三極管截止，這樣蜂鳴器中無法形成電流回路，蜂鳴器不出聲。 因此，利用此原理可通過控制 管腳來控制蜂鳴器是否響應報警。 根據醫學數據， 人體脈搏正常在 60 到 120 之間，當數碼管所顯示的示數大于120 或 小于 60 時，蜂鳴器響應報警；示數大于 120 時小于 60 時，蜂鳴器不響。因為單片機的端口輸出電流能力低，無法直接驅動那些器件，故增加三極管加大功河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統的軟件設計 25 率 ，驅動蜂鳴器工作。蜂鳴器報警流程如圖 所示。 重 裝 初 值掃 描 數 碼 管 上 顯 示的 數 值蜂 鳴 器 標 志 位 是 否 置 位 ？拉 響 蜂 鳴 器YN定 時 器 1 中 斷 輸 入返 回 圖 蜂鳴器報警流程圖 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統的仿真與調試 26 5 系統仿真與調試 程序設計 在軟件設計中，一般采用模塊化的程序設計方法，它具有明顯的優點。把一個多功能的復雜的程序劃分為若干個簡單的、功能單一的程序模塊，有利于程序的設計和調試，有利于程序的優化和分工，提高了程序的閱讀性和可靠性，使程序的結構層次一目了然。應用系統的程序由包含多個模塊的主程序和各種子程序組成。各程序模塊都要完成一個明確的任務，實現某個具體的功能，在具體需要時調用相應的模塊即可。 程序調試 源程序的編寫有多種語言 ，經過對原理的分析和自身的實際情況本課程設采用 C語言編寫，其主要程序代碼如下： /* 初始化函數 / void init() { t=0。 TMOD=0x11。 //定時器 0， 1的定時方式 1都打開 TH1=5000/256。 //定時器 1定時 5ms TL1=5000%256。 TH0=0x3c。 //定時器 0 定時 50ms TL0=0xb0。 EA=1。 // 開總中斷 ET1=1。 //開定時器 1中斷 TR1=1。 //開定時器 1 TR0=1。 //開定時器 0 ET0=1。 //開定時器 0中斷 IT0=1。 //下降沿促發 EX0=1。 //開中斷 0 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統的仿真與調試 27 圖 系統初始化顯示 圖 脈搏顯示情況 1 當脈搏數大于 120 時，蜂鳴器報警同時黃燈亮達到實驗要求。 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統的仿真與調試 28 圖 2 當脈搏示數小于 60時，綠燈點亮同時蜂鳴器顯示報警。仿真在模擬心跳時是用信號發生器代替的，可以通過改變其周期數來改變心跳數。在模擬時達到良好效果。 河南城建學院本科畢業設計（論文） 總結與展望 29 6 總結與展望 脈搏檢測中關鍵技術是單片機設置與傳感器輸出的信號提取問題 , 本文設計系統模擬電路簡單，由 STC89C52芯片實現脈搏信號采集，信號處理，脈搏計數等功能，因此體積小，功耗低，系統穩定性高。本系統可實現脈搏次數的實時存儲并可實現與脈搏次數報警 , 因此可作為簡單醫院脈 搏測量儀。 為了實現脈搏測量重復性，特別設置單片機復位按鍵和測試復位按鍵。同時方便觀察脈搏次數變化，采用動態掃描顯示的方式，使用共陽極數碼管，可以隨時方便觀察脈搏跳動變化。當測試結束時，增加的報警功能，起到對病人進行預警作用，當 3 種燈任何一種燈亮起時，即表示測試結束。當然本次脈搏測量儀還有很多改進地方，比如 HK2022A 集成化脈搏傳感器對微弱跳動特別敏感，在測量時，手腕手指手掌等身體移動都會影響測量，因此在測量時需要防止其他部位移動。 河南城建學院本科畢業設計（論文） 結束語 30 結束語 本設計主要是單片機在脈搏測試系統中的應用。重點介紹了單片機 的最 小系統，通過單片機最小系統實現了脈搏的測量系統，由光電傳感器采集到脈沖信號，經過信號的放大、濾波和整形電路將輸出的信號通過單片機的外部中斷獲取并最終在數碼管上顯示。而且本設計所設計的便攜式心率測試儀還有報警功能，在脈搏次數超出設定值時報警電路會驅動蜂鳴器鳴叫。利用單片機自身的定時中斷、外部中斷、計數等功能，不僅能顯示出此次脈搏測量的次數，還能自動儲存這個數據。 本次所設計的測量儀系統實現簡單、功能穩定、使用方便，應用廣泛，具 有實際意義。由于時間比較短，同時本人掌握的知識有限，本次設計雖已完成，但其中 有很多不足，如程序不夠簡練，論文說明書不夠好，光電傳感器靈敏度不夠高，數碼管顯示部分不夠完美等，同時此次設計的測量儀功能比較單一，沒有如語音系統實現自動讀出脈搏次數等人性化功能，且在設計過程中使用的運放數量也較多，加大了電源管理的復雜度。然而科技的進步勢必會使測量儀的功能日益強大和完善，其應用領域將不斷擴大，將會給我們的生活帶來更多的方便和精彩。 為了更好的進行電脈搏測量儀的設計，在近一個學期的時間里，認真收集有關資料，并做相關的整理和閱讀，為這次的設計做好充分的準備。通過此次的設計，使我知道了無論做什么事 都應該事先做好充分的準備，不應該盲目的只為了完成任務而被動的學習；通過此次的設計，使我了解了脈搏測量儀在國內外發展之迅速、應用領域之廣、市場前景之大；通過此次的設計，使我對硬件設計和各模塊的功能有了更深的了解，同時提高了動手能力；通過次次的設計，使我體會到堅持不懈的毅力對完成一件事情起著巨大的作用。 在這個過程中，受到了我們老師和同學的熱切關注和耐心輔導，特別李 小敏老師對我進行了系統的講解和指導，對設計提出了很多建設性的意見及建議，對我的設計起到了指導性和決定性的作用，使我深刻的體會到了良師益友給我帶來的幫 助，在此表示深深的感謝！感謝李靜老師給了我們這個機會去更深層次的學習對于 單片機和傳感器 的理解能力和分析設計能力，感謝這次畢業設計帶給我的豐收的碩果，感覺系統的總結了 4 年來所學的專業知識很有用途，同時激發了我對于 單片機 這個領域的極大興趣，我將以此為起點，去更加努力的學習深造爭做單片機 領域的專業人才，為自己爭光，為母校添彩。河南城建學院本科畢業設計（論文） 參考文獻 31 參考文獻 [1]程詠梅 ， 夏雅琴，尚嵐 .人體脈搏波信號檢測系統 [J].北京生物醫學工程， 2022， 9（ 5） ： 120123. [2]劉文，唐輝，商洪濤 .光電傳感器在脈搏采集中的研究 [J].中國醫學裝備， 2022， 2（ 9）： 2223. [3]歐陽俊，謝定等 .基于 BL410 的指端脈搏波采集系統應用研究 [J].實用預防醫學， 2022， 11（ 2）： 385386. [4]乜國荃 ， 王詠寧 .人體脈搏測試系統的設計與實現 [J].應用天地 ， 2022， 30（ 5）： 5558. [5]劉瑩，李娜，馮暖 .基于單片機的脈搏測試儀的設計 [J].科學實踐， 2022， 12（ 1）： 272273. [6]王華祥，張淑英 .傳感器原理及應用（修訂版） [M].天津大學出版社， 2022： 5769. [7]何希才 .傳感器及其應用 [M].國防工業出版社， 2022： 3247. [8]劉文，楊欣，張凱麟 .基于 AT89C2051 單片機的指脈檢測系統的研究 [J].醫療設 備， 2022， 11（ 9）： 911. [9]謝望 .光電傳感器技術的新發展與應用 [J].儀器儀表用戶， 2022， 5（ 7）： 12. [10]姜宇鵬，李長城 .錢塘光電傳感器的種類與應用 [J].民營 科技， 2022， 10（ 12）： 217. [11]劉瑞新 .單片機原理及應用教程 [M].機械工業出版社， 2022： 3339. [12]馮建華，趙亮 .單片機應用系統設計與產品開發 [M].人民郵電出版社， 2022： 5789. [13]乜國荃，方祖祥 .間接法測量人體脈搏的研究 [J].傳感技術學報， 2022， 4（ 4）： 728730. [14]劉云麗，徐可欣，王玉祥等 .微功耗光電式脈搏測量儀 [J].電子測量技術， 2022， 21（ 2）： 3031. [15]馬連生 .集成運放線性應用電路的分析方法 [J].廊坊師 范學院學報（自然科學 版）， 2022， 10（ 1）： 4953. [16]孫友明，黃秉鐮 .新型腦電信號放大檢測電路的設計 [J].醫療衛生裝備， 2022， 28（ 1）： 1517. [17]周永坤 .運放電路的分析方法 [J].中國科技信息， 2022， 23（ 12）： 102109. [18]黃閩海 .LM324 四運放實現電路的設計 [J].福建輕紡， 2022， 17（ 8）： 2629. [19]郭鑫，張立 .便攜式葉綠素含量光電檢測以設計 [J].電子測量與儀器學報， 2022，河南城建學院本科畢業設計（論文） 參考文獻 32 4（ 23）： 9296. [20]張珣，周杰 .光電脈搏傳感器的設計與改進 [J].中國醫療器械雜志， 2022， 5（ 33）： 344346. [21]戴軍偉，王博亮 .光電脈搏傳感器的研制和噪聲分析 [J].傳感器技術， 2022， 3 （ 8） ： 7880. [22]汪步云，許德章 .光電式脈搏傳感器及由其組成的血壓儀的研制 [J].生命科學儀 器， 2022， 27（ 6）： 4547. [23]廉小親，金亮 .基于脈搏傳感器的家用只能心率監控系統 [J].東南大學學報， 2022， 9（ 30）： 3436. [24]高澤利 .快速心率測試儀的設計及制作 [J].中國醫學物理學 雜志， 2022， 3（ 18）： 157160. [25]孫悅，帥俊青，李巧燕，楊金文 .脈搏波光電傳感器 [J].物理實驗， 2022， 5（ 26）： 1316. [26]劉繼光 .人體脈搏波信號采集裝置 [D].沈陽工業大學碩士學位論文， 20223. [27]張桀，孫建軍 .基于單片機的便攜式心率測試儀的設計 [J].電子技術， 2022， 6 （ 26） ： 1719. [28]徐秀平 .數字電路與邏輯設計 [M].北京：電子工業出版社， 2022： 179196. [29]何橋，段清明 .單片機原理及應用 [M].北京：中國鐵道出 版社， 2022： 5973. [30]Stahuk signai deposition:how can it be acplished and used[J].Journal of Electrom