【正文】 //顯示字符串 flag=0。 //打開定時器 2 中斷 TR2=1。 TR1=1。//用于忽略第一次的采樣結(jié)果。 另外，也要感謝同學(xué)和朋友的幫助，在初識畢業(yè)論文感到彷徨無助的時候，在不懂一些常規(guī)問題的時候，同學(xué)和朋友們也給我?guī)砹藰O大的幫助，他們的小提點(diǎn)，小建議，也讓我在畢業(yè)論文的大業(yè)上受益匪淺。 在這個過程中 我 鍛煉了 分析問題 和 解決問題的能力，加深 專業(yè)科目的 理論知識的 運(yùn)用和理解 。 也可以將 所有需要執(zhí)行的 程序 都 安排 到 前臺 的程序去 ，后臺程序 此時扮演著 “ 使系統(tǒng) 的工作 進(jìn)入 休眠的 狀態(tài) ”的角色 ，以 便 利于系統(tǒng) 達(dá)到 抗干擾 和節(jié)電的目的。在各個執(zhí)行模塊進(jìn)行定義的時候，將要涉及到的數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問題，也一起規(guī)劃好。 當(dāng) 使用者 按下 設(shè)定 脈搏范圍 的按鈕之 后，單片機(jī) 依 照使用者的操作，對脈搏測量的范圍進(jìn)行 增加或 者 減少 [12]。 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1單片機(jī)+5V12Y212MHZ30pFC330pFC41 2 3 4 5 6 7 8 9P1 10K 排阻VSS1VCC2VEE3RS4RW5EN6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714A15K16LCD1lcd1602+5V10KR1+5V+5V+5VS1SWPB10KR310uFC2+5V 圖 37 LCD1602 與 STC89C52 的接口 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 鍵盤模塊設(shè)計 這個 按鍵模塊使用的是多位獨(dú)立按鍵， 按鈕的 一 個 端 口 接 I/O 口，一 個 端口 接地， 因?yàn)?單片機(jī) I/O 口都 具 有內(nèi)部 的 上拉 電阻 ，因此當(dāng) 按鈕還 沒有按下 去時， I/O 所 檢測到 的電平是 高電平，當(dāng) 按鈕 按下 去 時， 電路狀態(tài) 相當(dāng)于 I/O 口 短接地， 所以 這時單片 機(jī) 所 檢測到的電平 是 低電平， 經(jīng) 過檢測 到的 不同時刻 I/O口 的電路 狀態(tài) ， 就可以判斷 所 按 下 的 到底 是 哪個按鈕 。 IR用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出， DR用于寄存數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入 DDRAM 和 CGRAM,或者暫存從 DDRAM 和 CGRAM 讀出的數(shù)據(jù)， BF 為 1 時，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM 用來存儲顯示的字符，能存儲 80 個字符碼， CGROM 由 8 位字符碼生成 57 的 點(diǎn)陣字符 160 中和 510 的 點(diǎn)陣字符 32 種 [10]。顯示 的 接口 是 用來顯示系統(tǒng)狀態(tài) 的 ，命令或 者 采集電壓數(shù)據(jù) 的 。 STC89C52 芯片的中斷系統(tǒng) 以 STC89C52 為芯片的 51 系列單片機(jī)，其中斷系統(tǒng)共有 5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級，可以實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套，中斷技術(shù)主要用于實(shí)時控制與檢測，并且能夠做 出快速的反應(yīng)和及時的處理。 5. 兩個定時器 /計數(shù)器，每個定時器 /計數(shù)器都可以設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件進(jìn)行計數(shù)，也可以設(shè)置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計算機(jī)控制。 STC89C52 芯片的特點(diǎn) 如圖 35 所示， STC89C52 型號的 芯片具有 40 個引腳， 其中有 4 個 8 位的并行 I/O 口， 2 個 16 位 的 定時 /計數(shù)器， 1 個全雙工 的 異步串行口， 2 個 優(yōu)先級以及 5 個 中斷源， 4KB 的程序存儲器（ 即 掩膜 ROM） 以及 128B 容量 的數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） [6]。 D1LED0MK1光電二極管150RR1+5VAGND33KR2+5VAGND 圖 32 紅外光電傳感器 如圖 32 所示，紅外 光電傳感器 采用了 ST188 型號 ，由 +5V 電源供電， R1為 150Ω， R2 為 33KΩ， 將 手指放在 高發(fā)射功率的 發(fā)光二極管 以及高靈敏度的 光電二極管 之 間 。 所以， 最后 選 用 51 系列的單片機(jī) ， 作為 了 主控芯片， 并且 采用了 STC89C52芯片， 作為電子脈搏計 使用 的核心芯片。 蜂鳴器模塊 主控模塊單片機(jī) 液晶顯示模塊 LCD1602 光電傳感器 ST188 放大整形 濾波電路 按鍵模塊 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 方案一： 這是我在開題報告中想的方法，使用壓電傳感器提取人的脈搏信號，壓電傳感器 是某類電介質(zhì)受力然后產(chǎn)生壓電效應(yīng)為原理設(shè)計的，所謂的壓電效應(yīng)就是說電介質(zhì)受到一個方向的外力作用以后開始發(fā)生彎曲或者伸縮的形變，由此帶來的電介質(zhì)本身電荷的極化現(xiàn)象，可在其表面產(chǎn)生電荷，然后通過這樣的電荷變化采集到病人的脈搏信號。 第 四 章 ：描述電子脈搏計的軟件總體設(shè)計，通過對軟件原理的思考，完整的設(shè)計電子脈搏計的程序?；鶞?zhǔn)時間電路能 夠發(fā) 生半個周期為 60 秒 的脈沖信號， 來 顯示計數(shù)器 得到的 脈搏跳動次數(shù) ， 并且自動清零。因此，電子脈搏計必然能夠走向大眾化、智能化、微型化，也必然是眾多醫(yī)院乃至家庭必備的醫(yī)療設(shè)備。脈搏跳動的情況能夠反映出人的健康程度，測試病人的脈搏跳動也 是監(jiān)測病情的必要項(xiàng)目之一，尤其是生活富裕以后隨之而來的冠心病和心腦血管等等疾病。 然而培養(yǎng)中醫(yī)耗費(fèi)的精力和年限是十分巨大的，西醫(yī)使用裝置測量脈搏跳動次數(shù)，再結(jié)合其他醫(yī)療設(shè)備檢測也不失為一種辦法，因此電子脈搏計在醫(yī)學(xué)的進(jìn)步中扮演著重要的角色。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不 包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 保密□， 在 年解密后適用本授權(quán)書。我在分類、比對和設(shè)計的過程中，重新系統(tǒng)的溫習(xí)了大學(xué)學(xué)習(xí)的各種專業(yè)知識，并且將很多學(xué)科綜合起來，靈活應(yīng)用。然而單片機(jī)這種嵌入式控制器也分為通用型和專用型兩種，通用型適合大批量生產(chǎn)，在市場上也容易買到，但是專用型卻是需要特別設(shè)計，不適合大批量、大范圍的應(yīng)用 [1]。 電子脈搏計發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)今電子脈搏計的設(shè)計主要 包括以下 兩種，一種是多通道 的 數(shù)字脈搏測量儀 的 設(shè)計 ，另外 一種 則 是基于 EWB 的 電子脈搏測量儀 的 設(shè)計。 本論文的研究工作安排 第 一 章 ： 簡單介紹 了課題背景及電子脈搏計的 研究 現(xiàn)狀 。當(dāng)脈搏跳動次數(shù)在正常范圍時， 顯示在 LCD1602 液晶屏上 ； 當(dāng) 測量到脈搏跳動次數(shù)的結(jié)果，屏幕顯示的同時 超過 設(shè)定 范圍的 狀況 下 ， 單片機(jī)會驅(qū)動 內(nèi)置 蜂鳴器 發(fā)出 報警。 主控模塊論證與選型 方案一： 使用 常用 MSP430 類型 的單片機(jī)，這類型 的 單片機(jī) ， 是一種 16 位 的 超低功耗混合 的 信號處理器，這類單片機(jī) 其中 集成了許多 微型處理器 、模擬電路和 數(shù)字電路 ，可以供給強(qiáng)大的電路功能，但是這類單片機(jī)價格昂貴，不適合大規(guī)模的應(yīng)用，而電子脈搏計應(yīng)當(dāng)逐漸普及，并且具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，所以無法使用這類 MSP430 類型 的單片機(jī)。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 信號采集電路設(shè)計 信號采集電路是光電傳感器將脈搏信號轉(zhuǎn)換為電信號，這種電信號只有幾十毫伏，只有對這個電信號進(jìn)行放大、整形，成為幾伏、規(guī)則的電信號，使計數(shù)器和蜂鳴器處于正常的工作狀態(tài)。整形電路還用 到了 LED 燈來 實(shí)現(xiàn)電路功能， 74HC14 觸發(fā)器用來進(jìn)行集成運(yùn)放，而 LED燈 用來顯示電子脈搏計正在測量脈搏跳動的狀態(tài) [5]。目前單片機(jī)發(fā)展 的 趨勢是將 ROM 和 RAM 都集成在單片機(jī)里面，這樣既能夠 方便用戶進(jìn)行設(shè)計 ， 又 可以 提高系統(tǒng)的抗干擾 能力 。 8. 片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 液晶原理介紹 LCD 液晶顯示器 ， 是一種采用液晶 來 控制透光度 的 技術(shù) ， 來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器， LCD 液晶 顯示器和 CRT 顯示器相比 較 ， LCD 的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。但 是，相 對于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示 出來的 字符 相對來說 就比較簡單 一些 ，可 以使得 控制器 的 工作 ， 在文本方式 。該設(shè)計的 模塊設(shè)計 遵守的 要點(diǎn) ， 顯示模塊啟動后，進(jìn)行 初始化 ，進(jìn)行 清屏， 然后 再設(shè) 定 接口 的 數(shù)據(jù)位為 8 位， 其中 顯示的 行數(shù)為 1 行，字型為 57 的 點(diǎn)陣，然后 將其 設(shè)置為整體 方式 顯示，取消光標(biāo)以及 字體閃爍 ， 最后設(shè) 定 為正向 的 增量方式 ，而 且不移位 [11]。 如圖 39 所示的蜂鳴器，因?yàn)橥ㄟ^ 蜂鳴器工作 的 電流較大， 會使得 單片機(jī)的 I/O 口無法 直接的進(jìn)行 驅(qū)動，所以 需 要利用三極管 的 開關(guān)電路 ，進(jìn)行放大電流，從而進(jìn)行 驅(qū)動。從軟件的功能來考慮分類的辦法，可以把軟件分成兩個大的類別，其中一個種類是執(zhí)行類的軟件，執(zhí)行類的軟件能夠完成各種用戶需求的實(shí)質(zhì)性功能，比如計算、N 設(shè)置顯示數(shù)據(jù) 首地址 循環(huán)量設(shè)置 取字符代碼 結(jié)束 設(shè)置 DDRAM 地址，在第一行顯示 循環(huán)完？ 設(shè)置顯示數(shù)據(jù) 首地址 循環(huán)量設(shè)置 取字符代碼 調(diào)用自定義字庫 設(shè)置 DDRAM 地址，在第一行顯示 循環(huán)完？ Y 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 測量、通信、打印、顯示和輸出控制等功能，另外一個種類則是監(jiān)控軟件，這類軟件專門用于協(xié)調(diào)各個執(zhí)行模塊以及操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)的軟件中，發(fā)揮著組織、調(diào)度等重要功能的軟件 [13]。 軟件 分析的工作任務(wù)還有 另 外 一個內(nèi)容 ，就 是如何 對各個監(jiān)控軟件和執(zhí)行模塊進(jìn)行安排 。首先硬件 的 方面， 從中 了解電子產(chǎn)品的 整個 開發(fā)流程和實(shí)際手工操作的過程，在實(shí)踐中逐步落實(shí)自己學(xué)習(xí)的專業(yè)知識。 隨著電子脈搏計設(shè)計的成功，不單單是一個應(yīng)用產(chǎn)品，而是對各種單片機(jī)程序設(shè)計下的相關(guān)產(chǎn)品，我相信自己將更加熟悉對各種不同功能，也必定會經(jīng)過自己的創(chuàng)造力設(shè)計出現(xiàn)在沒有的電子產(chǎn)品。 //定時器 15s 計 數(shù) unsigned int count。 //計數(shù)器開始計數(shù) ET0=1。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 TH2=RCAP2H。//顯示字符串 LCDDispString(0,2,000/Min)。//空操作 } KeyScan()。//液晶初始化 timer_init()。 //在程序初始化的時候給 RCAP2L和 RCAP2H賦值， RCAP2L=(6553662500)%256。 //計數(shù)器初值為 0 TL0=0。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 參考文獻(xiàn) [1]張強(qiáng)， 基于單片機(jī)的心率計設(shè)計 [J]；醫(yī)療裝備； 2020 年 09 期 [2]張珣，周杰，光電脈搏傳感器的設(shè)計與改進(jìn) [J].中國醫(yī)療器械， 2020 [3]薛小鈴，電子血壓、脈搏、體溫測量計的設(shè)計 [J].福州師專學(xué)報， 2020 [4]徐云強(qiáng)，劉蓉，吳四清，侯向鋒， 液晶控制器 SED1520 與單片機(jī) μPSD3334D 的接口及顯示設(shè)計 [J]；電子設(shè)計應(yīng)用； 2020 年 02 期 [5]劉文，張凱鱗，楊欣，基于 AT89C2051 單片機(jī)的指脈檢測系統(tǒng)的研究 [J]，醫(yī)療設(shè)備，2020 [6]8bit Microcontroller With 4K Bytes Flash [J]， 2020 [7]CD4526 DivideByN 4Bit Binary Counter,Datasheet,National Semiconductor [8]鄭郁正，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》 [M]，四川大學(xué)出版社， 2020. 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