【正文】 圖 INT 中斷程序流程圖 顯示程序流程： 顯示程序包括顯示上次的脈搏心率次數(shù)、本次測(cè)量中的時(shí)間和脈搏心率的次數(shù)。流程如圖 。 開始初始化開中斷顯示程序 圖 主程序流程圖 定時(shí)器中斷程序流程： 定時(shí)器中斷服 務(wù)程序由一分鐘計(jì)時(shí)、按鍵檢測(cè)、有無(wú)測(cè)試信號(hào)判斷等部分組成。系統(tǒng)上電后 ,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。 顯示模式設(shè)置： (初始化 ) 0011 0000 [0x38] 設(shè)置 162顯示， 57點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù)接口； 顯示開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置： (初始化 ) 0000 1DCB D顯示 (1 有效 )、 C光標(biāo)顯示 (1 有效 )、 B光標(biāo)閃爍 (1 有效 ) 0000 01NS N=1(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加1 amp。 第 15～ 16腳：空腳或背燈電源。 20 第 4腳： RS為寄存器選擇，高電平 1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、 21 低電平 0時(shí)選擇指令寄存器。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 ⑵ 管腳功能 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS為電源地 第 2 腳： VCC接 5V電源正極 第 3腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。 17 圖 顯示電路 18 LCD1602 的綜述 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。單片機(jī)對(duì)一分鐘內(nèi)的脈沖次數(shù)進(jìn)行累加，通過 P0、 P1 18 口把測(cè)量過程和結(jié)果送到 LCD1602顯示出來 [9]。同時(shí)，該脈沖電平送到單片機(jī) /INTO腳，進(jìn)行對(duì)心率的計(jì)算和顯示。 經(jīng)過低通放大后輸出的信號(hào)是疊加有噪聲的脈動(dòng)正弦波。 R C6 組成低通濾波器以進(jìn)一步濾除殘留的干擾，截止頻率由 R C6決定，運(yùn)放 16 LM358將信號(hào)放大，放大倍數(shù)由 R12和 R13的比值決定。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同?？梢允菃坞娫垂ぷ?，也可以是雙電源工作，電源的電流消耗與電源 15 電壓大小無(wú)關(guān)。二是有脈期。反之， R21過小，通過的電流偏大，紅 外接收三極管也不能準(zhǔn)確地辨別有脈搏心率和無(wú)脈搏心率時(shí)的信號(hào)。故只要把此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖并進(jìn)行整形、計(jì)數(shù)和顯示 [9]，即可實(shí)時(shí)的測(cè)出脈搏心率的次數(shù)。結(jié)構(gòu)如圖 。光電式脈搏心率傳感器按照光的接收方式可分為透射式和反射式 2種 [8]。 傳感器由紅外發(fā)光二級(jí)管和紅外接收三極管組成。當(dāng)恒定波長(zhǎng)的光照射到人體組織上時(shí)，通過人體組織吸收、反射衰減后，測(cè)量到的光強(qiáng)將在一定程度上反映了被照射部位組織的結(jié)構(gòu)特征 [7]。 脈搏心率信號(hào)采集 目前脈搏心率波檢測(cè)系統(tǒng)有以下幾種檢測(cè)方法：光電容積脈搏心率波法、液體耦合腔脈搏心率傳感器、壓阻式脈搏心率傳感器以及應(yīng)變式脈搏心率傳感器。 EA／ VPP： EA ＝ 0，單片機(jī)只訪問外部程序存 11 儲(chǔ)器。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 P3口：： ① 可以作為輸入 /輸出口，外接輸入 /輸出設(shè)備。對(duì)端口寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。如圖 所示?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。STC89C52使用經(jīng)典的 MCS51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。 7 早在 1860 年 Vierordt 創(chuàng)建了第一臺(tái)杠桿式脈搏心率描記儀，國(guó)內(nèi) 20世紀(jì) 50年代初朱顏將脈搏心率儀引用到中醫(yī)脈診的客觀化研究方面。為了將傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學(xué)發(fā)揚(yáng)光大，促進(jìn)脈診的應(yīng)用和發(fā)展，必須與現(xiàn)代科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更科學(xué)、客觀的診斷 [1]。脈診作為 “綠色無(wú)創(chuàng) ”診斷的手段和方法，得到了中外人士的關(guān)注。STC89C52 singlechip microputer。系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心，以紅外反射式傳感器 ST188為檢測(cè)原件，并利用單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部定時(shí)器來計(jì)算時(shí)間，由紅外反射式傳感器 ST188感應(yīng)產(chǎn)生脈沖，單片機(jī)通過對(duì)脈沖累加得到脈搏心率跳動(dòng)次數(shù)，時(shí)間由定時(shí)器定時(shí)而得。為了提高脈搏心率測(cè)量?jī)x的簡(jiǎn)便性和精確度，本課題設(shè)計(jì)了一種基于 52 單片機(jī)的脈搏心率測(cè)量?jī)x。 關(guān)鍵詞：脈搏心率測(cè)量?jī)x； STC89C52 單片機(jī)；紅外反射式傳感器 I 2 Abstract Pulse meter in our daily life have got the very extensive order to improve the simplicity and accuracy of the apparatus used to measure the pulse, this topic has designed a pulse measuring instrument based on 52 with STC89C52 singlechip microputer as the core, with original ST188 infrared reflection type sensor for the detection, and use the single chip microputer system internal timer to measure time, pulse generated by the reflecting type of infrared sensor ST188 induction, microcontroller pulse is obtained by the pulse accumulation number, time by the timer can display the pulse frequency and time, the system stops running, can display the total pulse frequency and the test, the system works well, to meet the design requirements. Keywords： The pulse measuring instrument。脈診是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中最具特色的一項(xiàng)診斷方法，其歷史悠久，內(nèi)容豐富，是中醫(yī) “整體觀念 ”、“辨證論證 ”的基本精神的體現(xiàn)與應(yīng)用。脈診的這種定性化和主觀性，大大影響了其精度與可行性，成為中醫(yī)脈診應(yīng)用、發(fā)展和交流中的制約因素。為了提高脈搏心率測(cè)量的精確與速度，多種脈搏心率測(cè)量?jī)x被運(yùn)用到醫(yī)學(xué)上來，從而開辟了一條全新的醫(yī)學(xué)診斷方法。 STC89C52 簡(jiǎn)介 STC89C52是 STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 STC89C52 的特點(diǎn) 與 MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4k字節(jié)可重擦寫 Flash閃速存儲(chǔ)器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作： OHz24MHz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 128*8字節(jié)內(nèi)部 RAM 32個(gè)可編程 I／ O口線 2個(gè) 16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器 7 9 6 個(gè)中斷源 可編程串行 UART通道 低功耗空閑和掉電模式 STC89C52 的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)所使用的 STC89C52 的封裝形式是 DIP40。 Pl口： P1是 —個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I／ O口， P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉 10 電阻， 8 某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。 ． XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 10 根據(jù)朗伯一比爾 (Lamber—Beer)定律，物質(zhì)在一定波長(zhǎng)處的吸光度和他的濃度成正比。因此可以認(rèn)為光透過手指后的變化僅由動(dòng)脈血的充盈而引起的，那么在恒定波長(zhǎng)的光源照射下，通過檢測(cè)透過手指的光強(qiáng)將可以間接測(cè)量到人體的脈搏心率信號(hào) [7]。 從光源發(fā)出的光除被手指組織吸收以外，一部分由血液漫反射返回，其余部分透射出來。因此本系統(tǒng)采用了反射式光電傳感器。由于手指動(dòng)脈血在血液循環(huán)過程中呈周期性的脈動(dòng)變化，所以它對(duì)光的反射和衰減也是周期性脈動(dòng)的 , 于是紅外接收三極管輸出信號(hào)的 變化也就反映了動(dòng)脈血的脈動(dòng)變化。 R21過大，通過紅外發(fā)射二極管的電流偏小，紅外接收三極管無(wú)法區(qū)別有脈搏心率和無(wú)脈搏心率時(shí)的信 14 號(hào)。雖然手指遮擋了紅外發(fā)射二極管發(fā)射的紅外光，但是由于紅外接收三極管中存在暗電流，會(huì)造成輸出電壓略低。 12 圖 信號(hào)采集電路 信號(hào)放大 LM358 是由兩個(gè)獨(dú)立的高增益運(yùn)算放大器組成。 每一組運(yùn)算放大器可 用圖 所示的符號(hào)來表示，它有 5個(gè)引出腳，其中 “+”、 “”為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+”、 “V”為正、負(fù)電源端， “Vo”為輸出端。 13 放大電路 按人體脈搏心率在運(yùn)動(dòng)后跳動(dòng)次數(shù)達(dá) 200次 /分鐘的計(jì)算來設(shè)計(jì)低通放大器，如圖 所示。 按人體的脈搏心率跳動(dòng)為 200 次 /分鐘時(shí)的頻率是 Hz考慮，低頻特性是令人滿意的。 當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)， LM358在比較器輸入信號(hào)的每個(gè)后沿到來時(shí)輸出低電平，用發(fā)光二極管 D1 作脈搏心率測(cè)量狀態(tài)顯示，脈搏心率每跳動(dòng)一次發(fā)光二極管就亮一次。