【正文】 ////////////////////////////// void main(void) { InitLcd()。 //開定時(shí)器 ET0=1。e39。 TimeNum[4]=39。 。e39。amp。//write mand 第二行顯示 WriteData (LCD1602_Table[ci/100])。)。else spd=1。 //write data WriteData (39。/39。:39。 。 36 TimeNum[8]=39。 39。 。 ci=0。 //允許 INT1中斷 TMOD=0x1。b0。 // 在一定的條件下，取出中間的值取平均值，并加以修正 } TH0=0x0。j++) // 冒泡法排序 for(k=0。 TL0=0x0。 bit w=0。 其實(shí)生活的道路一直不是這么平坦的，在前進(jìn)的道路上，我遇到了很多的 困難和挫折，但是憑借著自己的毅力和周圍老師、同學(xué)的幫助，我最終都努力地克服了。 為了更好的進(jìn)行電脈搏測量儀的設(shè)計(jì)，在近一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里，認(rèn)真收集有關(guān)資料，并做相關(guān)的整理和閱讀，為這次的設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 6. 開機(jī)后顯示不正?；虬存I失靈 可查手指擺放的位置或按鍵電路，若無故障則是硬件損壞。試著輸入一系列脈沖（用適當(dāng)?shù)碾娮杞诱龢O，間斷性地輸入），觀察 MCU部分能是否能顯示；模擬部分用不透明的筆在紅外發(fā)射二極管和接收三級管之間搖擺，借助示波器觀察波形效果如何。 測量過程中運(yùn)動(dòng)噪聲的影響 測量過程當(dāng)中，通常情況下手指和光電式脈搏傳感器可能產(chǎn)生相對的運(yùn)動(dòng)，這樣對脈搏測量產(chǎn)生誤差，可以通過 2 個(gè)方面減少運(yùn)動(dòng)噪聲誤差：一是改善指套式傳感器的機(jī)械抗運(yùn)動(dòng)性，比如說使指套能夠更緊的套在手指上，不易松動(dòng)；二是從脈搏信號處理的角度，通過算法來減小誤差。 測量環(huán)境下的背景光包含環(huán)境光和在測量過程中引起的二次反射光。流程如圖 。 LCD1602 液晶顯示屏如圖 。 19 在對液晶模塊的初 始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。 來自傳感和整形輸出電路 的脈沖電平輸入單片機(jī) AT89S52 的 /INTO 腳，單片機(jī)設(shè)為負(fù)跳變中斷觸發(fā)模式，對脈沖進(jìn)行技術(shù)，然后 P0 口控制液晶顯示 圖 單片機(jī)處理電路 顯示電路 1602 字符型液晶顯示模塊是工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符，專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD。 ——177。 14 圖 信號采集電路 信號放大 由于人體的脈搏通常為 50~200 次 /分鐘，對 應(yīng)的頻率范圍在 ~之間，因此經(jīng)紅外檢測采集到并轉(zhuǎn)換得到的電信號頻率就非常低。 R6 過大，通過紅外發(fā)射二極管的電流偏小， 紅外接收三極管無法區(qū)別有脈搏和無脈搏時(shí)的信號。因此本系統(tǒng)采用了 指套式的透射型光電傳感器 , 實(shí)現(xiàn)了光電隔離 ,減少了對后級模擬電路的干擾。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，那么在恒定波長的光源照射下，通過檢測透過手指的光強(qiáng)將可以間接測量到人體的脈搏信號 [7]。復(fù)位電路如圖 所示。EA／ VPP： EA ＝ 0，單片機(jī)只訪問外部程序存儲(chǔ)器。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。 Vcc：電源電壓 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 外部中斷信號 光電傳感器 放大器 比較器 單片機(jī) AT89S52 液晶顯示電路 外部晶振 7 第三章 硬件系統(tǒng) 控制器 本系統(tǒng)基于 51 系列單片 機(jī)來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橄到y(tǒng)沒有其它高標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們最終選擇了 AT89S52 通用的比較普通單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該信號經(jīng)放大、濾波、整形后輸出，輸出的脈沖信號作為單片機(jī)的 外部中斷信號。 1．光電傳感器 即將非電量 (紅外光 )轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件，它由紅外發(fā)射二極管和接收三極管組成，它可以將接收到的 紅外光按一定的函數(shù)關(guān)系 (通常是線性關(guān)系 )轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量 (如電壓、電流或頻率等 )輸出。 人體心室周期性的收縮和舒張導(dǎo)致主動(dòng)脈的收縮和舒張，是血流壓力以波的形式從主動(dòng)脈根部開始沿著整個(gè)動(dòng)脈系統(tǒng)傳播，這種波成為脈搏波 [4]。起初用于體育測量的脈搏測試集中在對接觸式傳感器的研究，利用此類傳感器所研制的指脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 醫(yī)院的護(hù)士每天都要給住院的病人把脈記錄病人每分鐘脈搏數(shù)，方法是用手按在病人腕部的動(dòng)脈上，根據(jù)脈搏的跳動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 2 第一章 概述 選題的背景和意義 論得到不斷的發(fā)展和提高。起初用于體育測量的脈搏測試集中在對接觸式傳感器的研究，利用此類傳感器所研制的指 脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 38 I 基于單片機(jī)的脈搏測量儀設(shè)計(jì) 摘要 ： 脈搏測量儀在我們的日常生活中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。2 選題的背景和意義 .......................................................................................... 2 脈搏測量儀的發(fā)展與應(yīng)用 .............................................................................. 3 第二章 脈搏測量儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1 第一章 概述 I Abstract 26 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................................................ 26 系統(tǒng)檢驗(yàn) ........................................................................................................ 27 誤差分析 ........................................................................................................ 28 參考文獻(xiàn) 37 附 錄 C 關(guān)鍵詞： 脈搏測量儀； AT89S52 單片機(jī)；光電傳感器 II Design of Pulse Measuring System Based On MCS51 MCU Abstract: Pulse measuring instrument has been widely used in our daily life. In order to increase its simplicity and accuracy, this subject designs one system based on singlechip microputer and infrared light emitting diode and photo transistor as sensors, and calculates time with the inner timer. The sensor produces pulse and the singlechip microputer gets the frequency by accumulating the pulses, and the timer obtains the time. The system could display the frequency and time of the pulse during operation. It can also shows the total number when it stops. After testing, the system works well and meets the design requirements. Keywords: Pulse Measurement。 其中 光電式脈搏傳感器是根據(jù)光電容積法制成的脈搏傳感器，通過對手指末端透光度的監(jiān)測，間接檢測出脈搏信號。首先，切脈單憑醫(yī)生手指感覺辨別脈象的特征，受到感覺、經(jīng)驗(yàn)和表述的限制，并且難免存在許多主觀臆斷因素，影響了對脈象判斷的規(guī)范化；其次，這種用手指切脈的技巧很難掌握；再則，感知的脈象無法記錄和保存影響了對脈象機(jī)理的研究。脈象探頭式樣很多，有單部、三部、單點(diǎn)、多點(diǎn)、剛性接觸式、軟性接觸式、氣壓式、硅杯式、液態(tài)汞、液態(tài)水、子母式等組成 ,脈象探頭的主要原件有應(yīng)變片、壓電晶體、單晶硅、光敏元件、 PVDF 3 壓電薄膜等，其中以單部單點(diǎn)應(yīng)變片式為最廣泛，不過近年來正在向三部多點(diǎn)式方向設(shè)計(jì) [2]。 其中光電式脈搏傳感器是根據(jù)光電容積法制成的脈搏傳感器，通過對手指末端透光度的監(jiān)測，間接檢測出脈搏信號。在硬件設(shè)計(jì)中一般的物理信號就是電壓變化，有了這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，本課題就此開始實(shí)施。 工作原理 本設(shè) 計(jì)采用單片機(jī) AT89S52 為控制核心，實(shí)現(xiàn)脈搏測量儀的基本測量功能。 4. 穩(wěn)定性好、磨損小、壽命長、維修方便。1000 次擦寫周期 低功耗空閑和掉電模式 AT89S52 的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)所使用的 AT89S52 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 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門電路。②作為第二功能使用，每一位功能定義如表 所示。PSEN：程序存儲(chǔ)允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng) AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令 (或數(shù)據(jù) )時(shí)．每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。本設(shè)計(jì)采用 USB 供電，使用按鍵開關(guān)控制電路通與斷，分別將 VCC 和 GND 接入電路中 圖 電源電路 時(shí)鐘電路 AT89S52 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外接元件，所以實(shí)際構(gòu)成的振蕩時(shí)鐘電 路，外接晶振以及電容 C7 和 C10 構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中，對接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。當(dāng)恒定波長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]。 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。故只要把此電信號轉(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)的測出脈搏的次數(shù)。二是有脈期。主要參數(shù)和特性如下： LM358 內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用 ，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。 圖 放大后波形 17 波形整形電路 波形整形電路如圖 所示， U3B 是一個(gè)電壓比較器，在電壓比較器的負(fù)向電壓輸入端通過 R R5 分壓得到 的基準(zhǔn)電壓，放大后的信號通過 C5 電容耦合進(jìn)入比較器，當(dāng)輸入的電壓低于 時(shí)， U3B 的第七引腳輸出高電平，發(fā)光二極管 L2 亮，并且輸入單片機(jī)進(jìn)行參與運(yùn)算處理，反之輸出低電平，發(fā)光二級管 L2 滅。模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。在顯示電路圖 顯示電路原理圖 中可以看到，液晶顯示器的控制端口 RS， WR，和 EN 分別與單片機(jī)的 ， ， 相連，便于單片機(jī)對液晶的初始化和讀寫操作。流程如