【正文】 導與測評。 在設計硬件之前，對軟件如何圍繞硬件方面心中應比較清楚透徹，否則將會使設計出來的硬件無法編程，成為一堆無用的東西，從而使設計走很大的彎路。 如果想學一門知識，不能局限于一本書，應多看幾本，既可以進行比較又增加了見識，知識會更加全面，應用起來也更有余地。 歸納起來，主要有以下幾點： 有兩年多的時間都是在學習單片機原理知識，并未真正地去應用和實踐。判斷血壓值是否超過人體正常血壓值，如果超過正常血壓值就報警提醒醫(yī)生。 開始 初始化 讀鍵盤 心跳檢測 溫度檢測 血壓檢測 結束 K1 鍵嗎 K2 鍵 K3 鍵 K4？鍵 畢業(yè) (論 文 ) 軟件設計 19 3． 2 子程序流程圖 3． 2． 1 心跳檢測流程 中斷流程圖 心跳程序流程圖如上圖，檢測心跳采用中斷完成，每次中斷對心跳數進行加 1，完成對心跳數的計數。 2． 6 其他電路設計 包括電源電路設計、復位電路設計、顯示電路設計、報警電路設計、鍵盤電路設計。 調試方法 畢業(yè) (論 文 ) 硬件設計 17 a．零壓輸出調整 在零壓輸出時，調整失調電位器 RP1，在血壓計的顯示值為 000． 0 時，即可認為完成了零壓輸出調整。 血壓檢測電路原理及設計 BP01 型壓力傳感器是為監(jiān)測血壓而專門設計的，主要用于便攜式電子血壓計。具體情況如圖 9 所示 ： 圖 9 DS18B20的寫時序 DS18B20 的讀時序 單總線器件僅在單片機發(fā)出讀時序時，才向主機傳輸數據，所以，在主機發(fā)出讀數據命令后，必須馬上產生讀時序，以便從機能夠傳輸數據。 [3]見表 2： 表 2 溫度的轉化 125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H 85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H ℃ 0000 0001 1001 0001 0191H 畢業(yè) (論 文 ) 硬件設計 13 寫 “ 0 ” 時間片60 《 TX “ 0 ” 〈 120 US恢復 1 us 寫 ” 1 “ 時間片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 的讀寫時序 DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲器操作指令→ 數據傳輸。他在 測溫精度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 Ⅵ ． 當 EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE 為高電平，轉換的數據就輸出給單片機了 。因 ADC0809 的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提 供，通常使用頻率為 500KHZ。 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 為轉換啟動信號。 ADC0809 的內部邏輯結構 圖 4 ADC0809 內部結構圖 由上圖 可知， ADC0809 由一個 8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。 c. RST/Vpd（ 9 腳）：復位信號 /備用電源輸入端。 Vss：接地端。對于 8051 其芯片中共有 256 個 RAM 單元，其中后 128 個單元被專用寄存器占用，只有前 128 個單元供用戶使用。運算電路以 ALU 為核心單元，可以完成半字節(jié)、單字節(jié)以及多字節(jié)數據的運算操作，其中包括加、減、乘、除、十進制調整等算術運算以及與、或、異或、求補和循環(huán)等邏輯操作，運算結果的狀態(tài)由狀態(tài)寄存器保存。 該方案可以有效、實時的測量心跳、體溫、血壓這些要求監(jiān)測參數，能夠達到系統(tǒng)設計的各項指標，設計方案是切實可行的。所以本論文在介紹硬件部分的基礎上將重點介紹軟件部分的編寫。單片微型計算機的應用廣度和深度，已經成為一個國家科技水平的一項重要標志。 本系統(tǒng)的研究于開發(fā)有利于人體健康檢測的需要，對日常生活的改善有很多好處，具有很高的實用價值。由硬件和軟件兩部分組成。 BP01。傳統(tǒng)測量方法尤其是血壓的測量，即使用血壓計的測量，操作過程比較復雜需要有專業(yè)人士完成，不能完全滿足對人體基本健康動態(tài)的一個隨時掌握的要求。人體體溫檢測利用芯片 DS18B20 這個數字溫度傳感器進行溫度測量。 MCS51 單片機的系統(tǒng)結構框圖如圖 1所示。 ② 定時器 /計數器 MCS－ 51單片機片內有兩個 16 位的定時 /計數器，即定時器 0 和定時器 1。 ⑤ 中斷控制系統(tǒng) MCS－ 51單片機的中斷功能較強，以滿足控制應用的需要。8 位準雙向 I/O 接口 ,占 1~8 腳 .準雙向接口是指該接口內部有上拉電阻 ,能驅動 4 個 LSTTL(低功耗肖脫基晶體管邏輯電路 )負載 .P1 接口一般作通用 I/O 接口線使用 . 畢業(yè) (論 文 ) 總體方案 7 ④ 控制信號引腳線 a. PSEN(29 腳 )。 ⑤ 時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1：接外部晶振和微調電容的一端，在片內它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部 TTL 時鐘時，該引腳必須接地。畢業(yè) (論 文 ) 總體方案 9 引腳結構 圖 5 ADC0809 引腳圖 IN0－ IN7： 8條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸 入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當 EOC為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行 A/D轉換。 Ⅱ ． 初始化時，使 ST和 OE 信號全為低電平。每一分鐘進行一次顯示這一分鐘的心跳。 64 位 ROM 的排的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。對 1wire器件的復位脈沖實際上是主機通過拉低總線來實現的 ，主機通過拉低總線 480um以后再把總線拉高使總線上所有1wire器件復位，總線上 1wire器件接到復位脈沖后便通過拉低總線告訴主機1wire器件已經準備就緒。在主機發(fā)起讀時序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送 0或 1。300μV 。調試時可先用電位器調整輸出值，再用萬用表測出該電位器的阻值，最后再換成固定電阻。按下 K1 鍵時，轉入對心跳的檢測并顯示，按下 K2 鍵時，轉入對人體溫度的檢測并顯示 。這時判斷有沒有 K5 鍵按下，如果有，則結束子程序，返回子程序，如果沒有，則繼續(xù)對心跳數的測量。 開始 開中斷 將 A/D 轉換值存放 將 A/D 轉換值轉換成血壓 血壓超限嗎？ 顯示 K5 鍵按下嗎？ 報警 返回 繼續(xù)檢測血壓 中斷返回 讀取 A/D 轉換值 開始 畢業(yè) (論 文 ) 軟件設計 22 3． 3 主程序清單 主程序： ORG 0000H FLAG BIT 00H LJMP 0030H ORG 0003H LJMP INT0； 中斷服務程序 ， 用于測量心跳 ORG 0013H LJMP INT1 0030:START:NOP KAISHI:NOP JNB ,XINTIAO JNB ,WENDU JNB ,XUEYA JNB ,ENDD SJMP KAISHI XINTIAO： SETB EA SETB EX0 LCALL XIN SJMP KAISHI WENDU： LCALL WENDU SJMP KAISHI XUEYA： LCALL XUE SJMP KAISHI DELY500:MOV R7,250 LOOP: NOP DJNZ R7,LOOP RET D547: CLR C ； 。 了解進行一項相對比較大型的科技設計所必不可少的幾個階段。 畢業(yè)設計對以前學過的理論知識起到了回顧作用，并對其加以進一步的消化和鞏固。 我認為該產品還有許多功能可以完善，如記憶存儲功能、于上位機的連接通信功能等，相信增加了這些功能本設計將更加成熟具有更高的經濟價值。 畢業(yè) (論 文 ) 參考文獻 36 參考文獻 《 MSC— 51 單片機應用設計》 作者：張剛毅 哈爾濱工業(yè)大學出 版社 《 微型計算機接口技術及應用 》 作者：徐仁貴 機械工業(yè)出版社 《 8051 單片機實踐與應用 》 作者：吳金戌、沈慶陽、郭延吉 清華大學出版社 《 檢測與轉換技術 》 作者：常健生 機械工業(yè)出版社 《 智能儀器原理及應用 》 作者：趙茂泰 電子工業(yè)出版社 I2C Specific ,Electronic Instrumentation,Prentice Hall,1983. 畢業(yè) (論 文 ) 附錄 37 附錄 一 文獻綜述 本次畢業(yè)設計內容是人體基本健康監(jiān)測器，隨著社會的進步，物質生活水平的提高，人們越來越關注自身的健康問題，對于人體基本健康體征如心率、血壓、體溫進行全面、實時地監(jiān)測，做到一個有效的健康管理就顯得十分必要，人體基本健康監(jiān)測器就能夠很好的完成這一功能。 我參考了其中的 A/D 轉換 器的應用部分。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全 消失（這個高溫就是所謂的 “居里點 ”）。 三、 《 檢測與轉換技術 》 作者：常健生 機械工業(yè)出版社 主要內容是工業(yè)中常用傳感器的工作原理、轉換電路（或測量電路）及其應用。在做設計的過程中我們查閱參考了很多相關的資料，其中包括一些芯片、器件資料和相關的設計電路。另外，在設計過程中也有很多同學也給了我很多幫助， 尤其是同組張錫陽同學的大力配合，讓我知道了團體協(xié)作精神的重要，在這里也對他表示感謝 。有些時候精神不是很集中，思想不通，但多和人交談經人一點撥，有茅塞頓開的感覺。 學會了怎樣查閱資料和利用工具書。對單片機硬件結構的研究和軟件編程的興趣增加不少。利用傳感器 BP01 檢測到的模擬信 號通過 ADC0809 轉化成數字量，每當 ADC0809 轉化完成就會發(fā)一個中斷信號，單片機此時就會讀取 A/D 轉化值放入相應的內存地址，通過單片機內部的數據處理程序轉化成相應的血壓值。重新運行時，要等到下次開機。此屬于 硬件設計范疇在此不再鏊述。 b．前置處理電路 前置處理電路由 A3～ A6 四個運算放