【正文】 10Y69Y77U37 4 L S 1 3 8V C CC11nFC21nFX1CR Y S T A LD1DI O DER11 0 kV C CC31nF321411U 4 :AL M 3 2 4V C CVEER41kR52 0 0 kR61 0 kR71k567411U 4 :BL M 3 2 4V C CVEEC51 0 u FR81 0 kR91 0 kR 1 03 0 kR 1 13 0 kC61 0 u F1098411U 4 :CL M 3 2 4V C CVEER 1 21kR 1 32 0 0 kR 1 41kR 1 55 1 kV C CR4( 1 )R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U55 5 5C70 .0 1 u F 二、 實(shí)物圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 三、 源程序 include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar disp[3]。 在進(jìn)行電路板焊接時(shí)。 二、前置放大電路模 塊利用同相輸入運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)對(duì)源信號(hào)的一個(gè)低倍放大功能，方便對(duì)信號(hào)的后續(xù)處理。 所謂的動(dòng)態(tài)掃描顯示，簡(jiǎn)言之就是輪流的向數(shù)碼管的段選端和位選端傳送指令，通過控制輪流掃描的速度可以實(shí)現(xiàn)依次顯示每個(gè)位上字型碼，又可以實(shí)現(xiàn) “同時(shí) ”顯示所有位上字形碼。單片 機(jī)的定時(shí)類別有三種：軟件定時(shí)、硬件定時(shí)、可編程定時(shí)器定時(shí)。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 167。作為計(jì)數(shù)器使用時(shí)，最大計(jì)數(shù) 65536216 ? ；作為定時(shí)器使用時(shí)，定時(shí)時(shí)間為： cpd Tco u n tT ???? 12)2( 16 (51) dT 為定時(shí)時(shí)長(zhǎng)， count 為定時(shí)器的初值設(shè)置。將 555 定時(shí)器的 2 號(hào)引腳和 6 號(hào)引腳連在一起作為觸發(fā)端IV ； 4 號(hào)引腳和 8 號(hào)引腳連在一起接在電源端； 1 號(hào)引腳接地； 5 號(hào)引腳連接一個(gè)電容然后接地； 3 號(hào)引腳仍作為輸出端 OV 。同時(shí)由于該低通濾波器的截止頻率較低，可以濾除 50Hz 的工頻干擾以及其他的電磁波。 前置放大器 由于 脈搏 信號(hào)屬于強(qiáng)噪聲下微弱的低頻信號(hào)，所以要求前置放大器應(yīng)具有高輸入阻抗、高共模抑制比、低噪聲、低漂移、 具有一定的電壓放大能力等特點(diǎn)，結(jié)合這些因素采用儀表放大器 AD620 便能滿足要求，但由于種種原因，在實(shí)際的電路連接中采用 LM324 四運(yùn)放運(yùn)算當(dāng)大器。由于人體內(nèi)的血 流發(fā)生變化時(shí)其對(duì)光的反射率也隨之變化，反射式便是利用此方法：當(dāng)光照射在手指上時(shí)，通過手指的反射在同一側(cè)接收信號(hào)。然后單擊仿真運(yùn)行開始按鈕 ，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。 Proteus 主界面 安裝完 Proteus 后，運(yùn)行 ISIS 7Professional,出現(xiàn)如下的界面 ： 圖 35 Proteus ISIS 7 的編輯環(huán)境 167。 接下來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行一些設(shè)置。完成新建工程的步驟。 KeilC51 簡(jiǎn)介 單片機(jī)的編程語言共有三種，分別為： BASIC 語言、 PL/M 語言和 C 語言。 DIR=0， AB? 。 ～ 這組引腳的第一功能作為通用的 I/O 口使用 ， 每個(gè)口可以單獨(dú)控制使用，使用時(shí)無需外接上拉電阻。對(duì)于不同的單片機(jī)型號(hào)需接入對(duì)應(yīng)的電源電壓，一般為 +5V，最低為為 +[8]。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 167。當(dāng) DR 為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出端 ov 即為低電平 。16V。 LM324 167。 經(jīng)過光電式傳感器后輸出的幅值都在幾毫伏左右。例如 MIO FUSE 手環(huán)，它采用超級(jí)光電感應(yīng)技術(shù)持續(xù)測(cè)量心率，內(nèi)置加速傳感器監(jiān)測(cè)，可以精準(zhǔn)測(cè)量步數(shù)，它卓越的數(shù)字濾波河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 技術(shù)和精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，使其能夠按照真實(shí)的心率及時(shí)的反應(yīng)心率變化。心率低于 60 次 /分稱為竇性心動(dòng)過緩，常出現(xiàn)胸悶、氣短等癥狀。 定時(shí)原理 .......................................................................23 167。 Proteus 主界面 ..............................................................15 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 167。 74LS138 主要特性 ........................................................10 167。 51 子系列的主要功能 ................................................... 7 167。 MCU control module is used AT89C51 microprocessor and related ponents by C language programming counting and display function. KEY WORDS: heart rate, sensor photoelectric, signal processing, AT89C51 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 ......................................................................................................... 1 第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體構(gòu)思 ............................................................... 3 第二章 各元器件介紹 ............................................................................ 4 167。通過這三部分的有效組合初步實(shí)現(xiàn)對(duì)人體心率的一個(gè)有效計(jì)數(shù)。傳感器部分采用光電式傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)采集；信號(hào)處理 部分則采用放大、濾波、波形變換等方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效處理；而單片機(jī)部分則實(shí)現(xiàn)對(duì)心率的計(jì)數(shù)和顯示功能。 signal amplification four operational amplifier LM324 operational amplifier is used, the waveform transform the 555 timer constitute reverse Schmitt trigger。 單片機(jī)簡(jiǎn)介 .................................................................... 6 167。 74LS138 簡(jiǎn)述 ................................................................10 167。 Proteus 簡(jiǎn)述 ..................................................................14 167。 設(shè)計(jì)原理 .................................................................................23 167。嬰兒常出現(xiàn)癥狀為發(fā)熱、休克、貧血、甲亢、心力衰竭等；而成年人除此之外還常見于運(yùn)動(dòng)、興奮、激動(dòng)、飲酒等。 目前市場(chǎng)上比較流行的測(cè)心率的儀器是心率手環(huán)和心率手表， 它們的出現(xiàn)，讓我們遠(yuǎn)離了傳統(tǒng)心率帶產(chǎn)生的束 縛、劃傷、勒痕等諸多不適感，以及信號(hào)不穩(wěn)造成的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等煩惱。 與其他生物電信號(hào)相比， 脈搏 信號(hào)比較容易檢測(cè)同時(shí)具有直觀的規(guī)律性。 圖 11 總體流程圖 光電式傳感器，信號(hào)采集 前置放大電路 濾波電路 后置放大電路 波形變換電路 單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù) 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章 各元器件介紹 167。另外，此元件也可工作在單電源下，電壓的范圍為 或 177。ov 為放電端， 7 號(hào)引腳； CCV 為電源， 8 號(hào)引腳； DR 為直接復(fù)位輸入端， 4號(hào)引腳； ov 為輸出端， 3 號(hào)引腳。 80C51 系列單片機(jī)屬于第三代單片機(jī)，包括Intel 公司和其他公司的 51 和 52 系列，本設(shè)計(jì)采用的是 51 系列。 CCV 電源引腳。每個(gè)口同樣可以單獨(dú)控制使用，使用時(shí)無需外接上拉電阻。 74HC245 引腳 圖 25 74HC245 引腳圖 表 25 74HC245 特性表 符號(hào) 引腳名稱 引腳號(hào) 說明 A0A7 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 29 B0B7 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 1811 OE 輸出使能 19 DIR 方向控制 1 DIR=1， BA? 。 KeilC51 高級(jí)語言集成開發(fā)環(huán)境 —uVision4 IDE 167。 uVision4 IDE 仿真過程 在 Project 工具欄中選中 New Project，在彈出的 Create New Project對(duì)話框中選擇保存路徑，在 “文件名 ”文本框中輸入項(xiàng)目名稱，并保存。方法：選中左邊項(xiàng)目窗口中的 Source Group1，然后單擊鼠標(biāo)右鍵 ， 在彈出的菜單中選擇 Add Files To Group“ Source Group1”， 選擇剛才保存的后綴名為 “C. ”(此處以 C 源程序文件為例 )，點(diǎn)擊“Add”按鈕完成文件的添加。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 167。此處以 AT89C52 為例，雙擊 AT89C52 打開 Edit Component 對(duì)話框，如下圖所示，在 Program File 中選河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 擇 uVision4 IDE 所生成的后綴為 hex. 的文件，單擊 “OK”。此種方法有兩種方式：一種是對(duì)射式，另一種是反射式 [ 14]。仿真圖如下 ： 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 41 信號(hào)采集系統(tǒng) 實(shí)物圖如下： 圖 42 實(shí)物圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 167。 低通濾波器的截止頻率： HzCRf 1 11 ?? ? (44) 設(shè)定的截止頻率 ，可以滿足大多數(shù)人的心率檢測(cè)。本 設(shè)計(jì)采用 555 定時(shí)器組成反相施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形變換[17]。 方式 1： 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ,由 TH0 的 8 位和 TL0 的 8 位組成。 本設(shè)計(jì)采用的外部中斷 0，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0，工作方式 1。中斷的相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 表 51 80C51 中斷號(hào)、中斷源、中斷向量 中斷號(hào) N 中斷源 中斷向量 0 外部中斷 0 0003H 1 定時(shí)器 0 000BH 2 外部中斷 1 0013H 3 定時(shí)器 1 001BH 4 串行口 0023H 單片機(jī)內(nèi)集成定時(shí)電路，被稱為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，定時(shí)器通過對(duì)系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，計(jì)數(shù)器對(duì)單片機(jī)外部引腳輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。 LED 顯示 器的顯示方法有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，其中動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)用的較為廣泛，本設(shè)計(jì)采用的便是動(dòng)態(tài)顯示。 設(shè)計(jì)一共分為六大模塊： 一、傳感器模塊利用光電三極管發(fā)出紅外光，透過人體手指指尖，在另一側(cè)利用光敏二極管接收人體信號(hào)， 它是近似于正弦波形。 仿真電路設(shè)計(jì)完成之后便開始進(jìn)行元器件的購(gòu)買，由于實(shí)際應(yīng)用的不同，一些元器件無法獲得，不得不進(jìn)行元器件的替換和電路的修改，這個(gè)過程中就不得不舍棄一些合理的設(shè)計(jì)。 最后，我要感謝大學(xué)期間的每一位老師，謝謝你們傳授給我們知識(shí)，我還要感謝大學(xué)期間身邊的每一個(gè)人，謝謝你們的陪伴，尤其是我可愛又可恨的室友們，正是有了你們我的大學(xué)才會(huì)如此的精彩。 uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。k)。 disp[1]=table[p%100/10]。 TMOD=0x01。 //開總中斷 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 for(i