【正文】 經(jīng)過(guò)這次努力，使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)這份畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)我過(guò)去四年知識(shí)的總結(jié)又是自己知識(shí)的積累也大大加深了對(duì)單片機(jī)的了解。沒(méi)有超限的話，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的處理程序?qū)⒚}搏數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，再通過(guò)液晶顯示模塊進(jìn)行脈搏數(shù)的顯示，并將脈搏數(shù)清0。CP2141是一種單芯片USB轉(zhuǎn)UART的橋接器解決方案。圖37 報(bào)警電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)應(yīng)包括AT89C51單片機(jī)，晶振電路，復(fù)位電路這幾部分。圖34 低通放大電路根據(jù)一階有源濾波電路的傳遞函數(shù)，可得： （21）放大倍數(shù)為： （22）截止頻率為： （23）按人體的脈搏跳動(dòng)為200次/ Hz考慮，低頻特性是令人滿意的。用光電法提取指尖脈搏光信息受到了從事生物醫(yī)學(xué)儀器工作的專家和學(xué)者的重視。所以傳感器是實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。當(dāng)人們穿著這種特制衣服的時(shí)候，他們的人體生理信號(hào)通過(guò)無(wú)線的方式傳輸?shù)絇C系統(tǒng)中，PC系統(tǒng)可以對(duì)人體的狀態(tài)進(jìn)行無(wú)間斷的記錄。而這種應(yīng)用于家庭醫(yī)療的檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該是低功耗便攜式的。人體不同的生理信號(hào)，能反映相應(yīng)部位的身體變化，是臨床診斷的重要依據(jù)。例如心電變化的測(cè)量與記錄是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷心臟的主要手段，肌電的測(cè)量與記錄有助于診斷肌肉萎縮和肌肉支配疾病等。因此本文設(shè)計(jì)的目標(biāo)是具有便攜式特點(diǎn)的人體生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)人體出現(xiàn)異常狀況的時(shí)候，PC系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這里我們采用的是溫度傳感器DS18B20。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)后級(jí)模擬電路的干擾。 波形整形部分波形整形電路如圖35所示，U2C是一個(gè)電壓比較器，C1R29構(gòu)成一個(gè)微分器，U2A和CR32組成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，其脈寬由CR32決定。其中AT89C51單片機(jī)起核心控制作用，復(fù)位電路就好像電腦重啟部分，當(dāng)單片機(jī)因?yàn)槌绦蜻\(yùn)行出現(xiàn)跑飛的情況時(shí)，按下復(fù)位鍵便可以使單片機(jī)重新啟動(dòng)運(yùn)行。緩沖器和帶有調(diào)制解調(diào)器接口信號(hào)的異步串行數(shù)據(jù)總線。這時(shí)判斷有沒(méi)有S4鍵按下，如果有，則結(jié)束子程序，返回子程序，如果沒(méi)有，則繼續(xù)對(duì)脈搏測(cè)量[14]。也感謝濱州學(xué)院所有教導(dǎo)過(guò)我的老師，謝謝你們四年來(lái)的悉心教導(dǎo)與關(guān)心愛(ài)護(hù)。張公永老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工作作風(fēng)，孜孜不倦的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，使我受益良多在本文結(jié)束之際，特向我的導(dǎo)師說(shuō)聲感謝！通過(guò)此次設(shè)計(jì)，一方面使我認(rèn)識(shí)到自己的不足，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤之處；另一方面又鞏固和積累了豐富的知識(shí)，吸取別人好的方法和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決方法和能力，為自己今后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。脈搏檢測(cè)子程序，利用單片機(jī)中的兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行1分鐘延時(shí)，檢查脈搏數(shù)為多少，如果超限則報(bào)警，提醒使用者注意脈搏數(shù)?？紤]到USB接口的先進(jìn)性以及目前使用的廣泛性，本系統(tǒng)使用USB接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信就完全可以滿足系統(tǒng)的要求[11]。圖36 顯示電路 報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警電路由二極管與電阻相連，如需要報(bào)警則二極管發(fā)光，其中何時(shí)報(bào)警可以編寫(xiě)程序進(jìn)行控制，圖37即為報(bào)警電路。R2C6組成低通濾波器以進(jìn)一步濾除殘留的干擾，截止頻率由R2C6決定，運(yùn)放U2B將信號(hào)放大，放大倍數(shù)由R23和R27的比值決定。近年來(lái)，光電檢測(cè)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中發(fā)展很快，這主要是由于光能避開(kāi)強(qiáng)烈的電磁干擾，具有很高的絕緣性，且可非侵入地檢測(cè)病人各種癥狀信息。 體溫測(cè)量模塊設(shè)計(jì)中采樣的是人體的體溫，所測(cè)的量是非電量，所以要用到溫度傳感器進(jìn)行采樣，將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)才能輸入系統(tǒng)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換和處理。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)散布于一種人體可穿戴的表面看起來(lái)很普通的衣服。在這種趨勢(shì)下，研究適用于社區(qū)醫(yī)療與家庭醫(yī)療保健的人體生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)具有極大的意義。測(cè)量人體生理信號(hào)技術(shù)就是要應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究各種人體生理信號(hào)，通過(guò)有創(chuàng)或無(wú)創(chuàng)的方法獲得各種信息，加以分析、綜合和研究，服務(wù)于臨床[2]。由于有些疾病的發(fā)作帶有很大的偶然性和突發(fā)性，因此，將生理參數(shù)檢護(hù)從大型醫(yī)院擴(kuò)展到社區(qū)醫(yī)院以及患者家中是很有意義的。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是一種用來(lái)對(duì)病人的生理參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間、自動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析處理后實(shí)現(xiàn)多類別自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)記錄的某些醫(yī)學(xué)儀器的組合。如果需要遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)，通過(guò)局域網(wǎng)傳輸?shù)絀nternet上。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，高速暫存器。傳感器由發(fā)光二級(jí)管和光敏二極管組成，其工作原理是：發(fā)光二極管發(fā)出的光透射過(guò)手指，經(jīng)過(guò)手指組織的血液吸收和衰減，由光敏二極管接收。該比較器的閥值電壓可用R31調(diào)節(jié)在正弦波的幅值范圍內(nèi)，但是對(duì)R31的調(diào)節(jié)要求并不嚴(yán)格，因?yàn)閁2C的輸出信號(hào)經(jīng)C1R29的微分后總是將正、負(fù)相間的尖脈沖加到單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器U2A的反向輸入端，不會(huì)造成很大的觸發(fā)誤差。晶振電路提供單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)鐘頻率，頻率越高單片機(jī)運(yùn)行速度越快，因此晶振電路起的作用非常重要[9]。CP2101的UART接口包括TX(發(fā)送)和RX(接收)數(shù)據(jù)信號(hào)以及RTS， CTS，DSR，DTR，DCD和RI控制信號(hào)UART支持RTS/CTS，DSR/TR和XOn/XOff握手。中斷程序圖44 脈搏檢測(cè)流程圖 鍵盤(pán)電路流程圖 本系統(tǒng)采用按鍵組成的獨(dú)立鍵盤(pán)來(lái)記錄，清除各個(gè)檢測(cè)指標(biāo)的信息。最后，感謝我親愛(ài)的同學(xué)，尤其是施龍同學(xué)，還有我的舍友們。導(dǎo)師為論文課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，為論文的撰寫(xiě)、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。圖42 體溫檢測(cè)流程圖 血壓檢測(cè)流程圖 如圖43所示，即血壓檢測(cè)流程圖圖43 血壓檢測(cè)流程圖 脈搏檢測(cè)流程圖 脈搏程序流程圖如圖44所示，檢測(cè)脈搏采用中斷完成，每次中斷對(duì)脈搏數(shù)進(jìn)行加1，完成對(duì)脈搏數(shù)的計(jì)數(shù)。而USB接口是近年來(lái)迅速發(fā)展的接口標(biāo)準(zhǔn)，目前幾乎所有的新型計(jì)算機(jī)的外設(shè)上都使用USB接口，它有數(shù)據(jù)傳輸速度快、連接簡(jiǎn)單、兼容性好等特點(diǎn)。圖36即為顯示電路。圖33 信號(hào)采集電路 信號(hào)放大按人體脈搏在運(yùn)動(dòng)后跳動(dòng)次數(shù)達(dá)200次/分鐘的計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)低通放大器，如圖34所示。如圖32所示： 圖32 ASDX001與單片機(jī)的連接電路原理圖 脈搏測(cè)量模塊目前脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)有以下幾種檢測(cè)方法：光電容積脈搏波法、液體耦合腔脈搏傳感器、壓阻式脈搏傳感器以及應(yīng)變式脈搏傳感器。圖21 系統(tǒng)總體方案框圖第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)人體健康檢測(cè)器的硬件電路主要由以下幾部分組成：體溫測(cè)量模塊、血壓測(cè)量模塊、脈搏測(cè)量模塊、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電