心率測試儀設(shè)計與制作-文庫吧
2025-03-10 23:57 本頁面
【正文】 信號放大電路鍵盤輸入單片機(jī)處理電路顯示電路報警電路系統(tǒng)的基本框圖如下圖所示。 信號采集整形部分設(shè)計本部分由傳感器部分和整形電路部分組成。傳感器由紅外線發(fā)射二極管和接收而以機(jī)關(guān)組成，測量原理如下：由于手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液的飽和度的變化將引起光的傳遞強(qiáng)度變化，此變化和心跳的節(jié)拍相對應(yīng)，因此紅外接收二極管的電流也跟著心跳的節(jié)拍改變，使得紅外接收二極管輸出與心跳節(jié)拍相對應(yīng)的脈沖信號。該脈沖信號經(jīng)過U7~U5，R3~R5，CC2等組成的低通放大器放大，URRC3組成的放大器進(jìn)一步放大后，送給由UURVR8等組成的施密特觸發(fā)器整形后輸出，作為單片機(jī)的外部中斷信號。電路中的可變電阻RV1用來調(diào)整施密特觸發(fā)器的靈敏度，RV1越小，該觸發(fā)器就會越靈敏。 矩陣鍵盤的設(shè)計由于控制鍵位較多，方便程序設(shè)計，硬件安全可靠，我們設(shè)計44矩陣鍵盤，與單片機(jī)P1口相連。 矩陣鍵盤電路我們用單片機(jī)P0口作為1602的數(shù)據(jù)傳輸口，、。 液晶硬件電路圖3．系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)主程序控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運行，是單片機(jī)系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)主程序流程圖如圖：開始系統(tǒng)初始化N？Y脈搏波動頻率測量子程序LCD顯示圖系統(tǒng)主程序流程圖上電后，首先進(jìn)行整機(jī)初始化處理。主程序的初始化模塊主要完成儀器硬件、軟件的初態(tài)設(shè)置，單片機(jī)內(nèi)專用寄存器的設(shè)定，單片機(jī)工作方式及各端口的工作狀態(tài)的規(guī)定。整機(jī)初始化結(jié)束后，如果檢測到上升沿，則進(jìn)入脈搏波動頻率測量子程序，測得脈搏波動頻率之后，送到LCD顯示單元進(jìn)行顯示。本設(shè)計中對脈搏頻率的測量采用周期測量法?？蓪纹瑱C(jī)內(nèi)定時/計數(shù)器T0定為16位定時器，對內(nèi)部機(jī)器周期計數(shù)，即方式控制字為01H。，檢測到上升沿時開T0計數(shù)，當(dāng)緊接著的另一個上升沿被檢測到時關(guān)T0計數(shù)。T0中的計數(shù)值為nx，則被測脈搏信號周期Tx=nxTs（對于12MHz晶振，Ts=1μs），每分鐘跳動次數(shù)Fx=60/Tx。考慮到脈搏的頻率很低，大約為1HZ左右，而16 位定時/計數(shù)器的最高計數(shù)值為65535，這樣定時/計數(shù)器將發(fā)生溢出，且最后脈搏波動頻率的計算涉及到雙字節(jié)除法，編程較復(fù)雜。為此，采用定時器中斷方式，即在一個脈搏周期內(nèi)，隔一段時間T1，T1即為中斷周期，且T165535，就將TH0，TL0清零。設(shè) N為每分鐘脈搏跳動次數(shù)，T為脈搏跳動周期，則N=60/T本設(shè)計中，設(shè)定顯示的每分鐘脈搏跳動次數(shù)誤差不超過1次，則dN=60T2dT若T=2，dN=604dT=15dT則定時器周期⊿T不超過1/15秒。若T=1，dN=60dT則定時器周期⊿T不超過1/60秒。取T=1，即定時器周期⊿T不超過1/60秒。設(shè)中斷周期為T1，中斷次數(shù)為n，則：N=60T1n為方便計算，?。?T1=2m。由于定時器周期⊿T不超過1/60秒，即T11/60，1T160，故取m=7。即中斷周期為127=1128s=7812us，此時，TH0=1EH，TL0=84H。每分鐘脈搏跳動次數(shù)N=6027n，為方便計算，取N=3028n。脈搏波動頻率測量子程序流程圖如下圖所示。0→R3EC→TH0,78→TL0TR0置1，開始計數(shù)N是否TH0=0，TL0=0？YTR0置1，開始計數(shù) n加1N？YTR0置0，定時器停止工作計算1分鐘內(nèi)的脈搏數(shù)結(jié)束脈搏頻率測量中斷服務(wù)程序流程圖設(shè)置上下限脈搏次數(shù)開始鍵盤掃描功能鍵是否按下？是主函數(shù)否鍵盤子程序流程圖經(jīng)過一番的努力和奮斗后，終于在限定的時間中把程序和硬件部分都完全做出來了。但是做出來了并不代表能夠使用，每一個作品都需要上千次的調(diào)試。第一次調(diào)試的時候，接通電源，LCD液晶顯示屏燈亮了，但是并沒有字體顯示。原因：液晶顯示屏的對比度調(diào)得太高了，以至于全部的字體都無法顯示，經(jīng)過調(diào)整滑動變阻器的阻值大小，終于能夠清晰的顯示出來了。第二次調(diào)試，程序的顯示不正常，經(jīng)常發(fā)生程序跑飛的情況。原因：單片機(jī)主機(jī)部分電路復(fù)位電容沒有接好，以至于出現(xiàn)這樣的問題。經(jīng)過后來重新把電容焊好后，就沒有再出現(xiàn)這樣的情況了。本次實驗由我和隊員共同完成，在這個過程中使我受益匪淺。在確定各模塊電路的過程中，不但訓(xùn)練了我們查找資料的能力，更是一次很好考驗我們用所學(xué)的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等相關(guān)知識來判斷電路正確與否的機(jī)會。通過此次課程設(shè)計的鍛煉，自己的動手能力有了很大的提高，查找問題、解決問題的能力也有了相應(yīng)的進(jìn)步。當(dāng)然，這次試驗也讓我看到了我們的很多缺陷。首先就是在畫原理圖的時候沒有看清反向器的管腳，以致差點出現(xiàn)做出了一塊無用的電路板的情況。還有就是在確定方案之前，沒有在實驗板上認(rèn)真搭建電路，事前摸清放大模塊的工作情況。總的來說，本次設(shè)計有苦也有甜。 設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半，因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的準(zhǔn)備。同時在實踐的過程中，一定不能半途而廢，或者是中途改設(shè)計思路。因為這樣不僅會浪費大量的時間與精力，還會讓你自己沒有了一往直前的勇氣。因此，在做這些設(shè)計的時候一定需要耐心和勇氣去克服在中途遇到的困難和阻力。同時熟練地掌握課本上的知識，這對試驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決也是相當(dāng)重要的。 這次設(shè)計留給我們印象最深的是要設(shè)計一個成功的電路，必須要有耐心，更要有堅持的毅力。附錄1
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