【正文】 ................. 3 2． 2 ADC0809 的介紹 .............................................................................................. 8 2． 3 心跳檢測(cè)原理設(shè)計(jì) ......................................................................................... 10 2． 4 溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì) ................................................................................. 11 2． 5 血壓檢測(cè)電路原理及設(shè)計(jì) ............................................................................. 15 2． 6 其他電路設(shè)計(jì) ................................................................................................. 17 2． 7 硬件總電路圖 ................................................................................................ 17 3． 軟件設(shè) 計(jì) ................................................................................................................... 18 3． 1 主程序流程圖 ................................................................................................. 18 3． 2 子程序流程圖 ................................................................................................ 19 3． 2． 1 心跳檢測(cè)流程 .................................................................................... 19 3． 2． 2 溫度檢測(cè)流程圖 ................................................................................ 20 3． 2． 3 血壓檢測(cè)流程圖 ................................................................................ 21 3． 3 主程序清單 ..................................................................................................... 22 3． 4 子程序清單 ..................................................................................................... 25 3． 4． 1 心跳子程序： .................................................................................... 25 3． 4． 2 溫度檢測(cè)子程序： ............................................................................ 27 3． 4． 3 血壓檢測(cè)子程序： ............................................................................ 31 結(jié)論 ................................................................................................................................. 33 致 謝 ............................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 36 附錄一 ............................................................................................................................. 37 附錄二 ................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣度和深度，已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科技水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。而人體基本健康監(jiān)測(cè)器集測(cè)量心跳、體溫、血壓、為一體，并用單片機(jī)加以處理控制，普通人群都可以方便使用，而不需要具備專(zhuān)業(yè)的醫(yī)療知識(shí)，相信這一點(diǎn)肯定倍受廣大群眾的青睞。所以本論文在介紹硬件部分的基礎(chǔ)上將重點(diǎn)介紹軟件部分的編寫(xiě)。測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò) CD4511 進(jìn) 行譯碼，輸入數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 該方案可以有效、實(shí)時(shí)的測(cè)量心跳、體溫、血壓這些要求監(jiān)測(cè)參數(shù)，能夠達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)方案是切實(shí)可行的。 圖 MCS51單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 由圖可以看出，單片機(jī)內(nèi)部主要包含下列幾個(gè)部件： ① 8 位 CPU ② 片內(nèi)帶震蕩器，震蕩頻率 f范圍為 ～ 12MHz:可有時(shí)鐘輸出 ③ 128 個(gè)字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ④ 4K 字節(jié)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ⑤ 程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為 64K 字節(jié) ⑥ 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址范圍為 64K 字節(jié) ⑦ 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口 :P0、 P P P3 畢業(yè) (論 文 ) 總體方案 4 ⑧ 2 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ⑨ 中斷系統(tǒng)有 5個(gè)中斷源 MCS－ 51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS－ 51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2所示。運(yùn)算電路以 ALU 為核心單元，可以完成半字節(jié)、單字節(jié)以及多字節(jié)數(shù)據(jù)的運(yùn)算操作，其中包括加、減、乘、除、十進(jìn)制調(diào)整等算術(shù)運(yùn)算以及與、或、異或、求補(bǔ)和循環(huán)等邏輯操作，運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)由狀態(tài)寄存器保存。它們可以用于定時(shí)控制、延時(shí)以及對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)和檢測(cè)等。對(duì)于 8051 其芯片中共有 256 個(gè) RAM 單元，其中后 128 個(gè)單元被專(zhuān)用寄存器占用，只有前 128 個(gè)單元供用戶使用。 8051 共有 5 個(gè)中斷源，即外中斷 2 個(gè)，定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷 2個(gè)，串行中斷 1 個(gè)。 Vss：接地端。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) .在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào) (低電平有效 ).在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí) .PSEN信號(hào)無(wú)效 (高電平 ) b. ALE/PROG(30 腳 )。 c. RST/Vpd（ 9 腳）：復(fù)位信號(hào) /備用電源輸入端。 XTAL2： 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部 TTL 時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖 4 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 由上圖 可知， ADC0809 由一個(gè) 8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。 地址輸入和控制線： 4條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 C B A 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 畢業(yè) (論 文 ) 總體方案 10 ST 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。因 ADC0809 的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提 供，通常使用頻率為 500KHZ。 Ⅲ ． 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 Ⅵ ． 當(dāng) EOC 變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給 OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了 。 畢業(yè) (論 文 ) 硬件設(shè)計(jì) 11 2． 4 溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì) DS18B20 的介 紹： DS18B20 是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。他在 測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20 的目的。 [3]見(jiàn)表 2： 表 2 溫度的轉(zhuǎn)化 125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H 85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H ℃ 0000 0001 1001 0001 0191H 畢業(yè) (論 文 ) 硬件設(shè)計(jì) 13 寫(xiě) “ 0 ” 時(shí)間片60 《 TX “ 0 ” 〈 120 US恢復(fù) 1 us 寫(xiě) ” 1 “ 時(shí)間片DS 18 B 20 采樣M IN T Y P MA X15 us 15 us 30 usDS 18 B 20 采樣M IN T Y P MA X15 us 15 us 30 us 1 us℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H ℃ 0000 0000 0000 1000 0008H 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H ℃ 1111 1111 1111 1000 FFFFH ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH ℃ 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H DS18B20 的讀寫(xiě)時(shí)序 DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲(chǔ)器操作指令→ 數(shù)據(jù)傳輸。 7]如圖 3所示： 圖 8 DS18B20的初始化時(shí)序 DS18B20 的寫(xiě)時(shí)序 寫(xiě)時(shí)序起始于單片機(jī)拉低總線。具體情況如圖 9 所示 ： 圖 9 DS18B20的寫(xiě)時(shí)序 DS18B20 的讀時(shí)序 單總線器件僅在單片機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。若從機(jī)發(fā)送 1，則保持總線為高電平；若發(fā)送 0，則拉低總線。 血壓檢測(cè)電路原理及設(shè)計(jì) BP01 型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。 BP01 的主要性能參數(shù) 表 1 所列為 BP01 在電源電壓 Vs為 5． 0V、環(huán)境溫度 TA 為 25℃ 時(shí)的主要性能參數(shù) 畢業(yè) (論 文 ) 硬件設(shè)計(jì) 16 BP01 的 極限參數(shù)如下 ： 最大工作電壓： 20VDC； 最大耐壓： 1500 mmHg； 工作溫度范圍： 0～ 70℃ ；引 腳焊接溫度（最大值）： 250℃ （ 2～ 4 秒） 用 BP01 構(gòu)成的便攜式電子血壓計(jì)的原理電路 由偏置電源電路 、前置處理電路、顯示電路 和壓力傳感器（ BP01）組成，該血壓計(jì)的血壓測(cè)量范圍為 0～ 200mmHg，分辨率為 0． 1mmHg，工作電