【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5V 變化，把 5V 最大值代入得到 F 的最大值為 80N，所以 得到 量程為 080N[6]。 圖 12 NPC1210 壓力傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 傳感器 與單片機(jī) 連 接的 電路設(shè)計(jì) NPC1210 的外圍引腳共有 8 個(gè)，其中 5個(gè)為空腳， 工作電壓為正 5 負(fù)。 壓力傳感器 Vs?腳引 與單片機(jī) Vcc 引腳相接引 入正 5v電壓， 壓感 Vout 引腳與 單片機(jī)的 引 腳 相接 ， 將測(cè)的的數(shù)字電壓信號(hào)傳入單片機(jī)。 GND 引 腳 為壓力傳感器的 接地 腳 [7]。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換原理 本設(shè)計(jì)以 MCS51 單片機(jī)為核心部件，內(nèi)與 ADC0809 模數(shù) 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接，它是一種 8位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有 8 通道多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以直接對(duì) 8 路 0~5V 電壓模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ,精度，速度，價(jià)格適中 . ADC0809 每采集一次可需要 100us，采用中斷方式讀入結(jié)果 ,經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生 EOC 信號(hào)，將其與 CPU 的外部中斷相接 ,便可采集到數(shù)據(jù)。 ADC0809 的工作過(guò)程 ：首先用指令選 擇 IN0IN7 其中一個(gè)模擬輸入通道，當(dāng)執(zhí)行 MOVX @DPTR,A 時(shí)， 便會(huì) 產(chǎn)生 脈沖給 START 引腳，開始對(duì)選中通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后 便會(huì) 發(fā)出結(jié)束信號(hào)，該信號(hào)可以作為中斷申請(qǐng)信號(hào)，當(dāng)讀允許信號(hào) 讀 到 EOC 端有高電平，則可以讀出轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，利用 MOVX A,@DPTR 把該通道轉(zhuǎn)換結(jié)果讀到累加器 A中 [8]。 圖 14 NPC1210與單片機(jī)的連接電路原理圖 ADC0809 與 MCS— 51 單片機(jī)的連接 ADC0809 與 MCS— 51單片機(jī)的連接如圖下圖所示 ALE P0 MCS51 P3 INTO 鎖存器 D7D0 =1 RD WR ADC0809 ENABLE START EOC =1 圖 16 ADC0809與 MCS51 單片機(jī)的連接 圖 15 A/D 轉(zhuǎn)換器原理圖 液晶顯示模塊電路設(shè)計(jì) 數(shù)碼管 顯示模塊的設(shè)計(jì) LED 顯示模塊內(nèi)部采用 6 位 8 段數(shù)碼管 ，只要按地址輸出相應(yīng) 的二進(jìn)制 數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn) 單片機(jī) 對(duì)顯示器的控制。顯示共有 6 位，用動(dòng)態(tài)方式顯示。 8 位段碼、 6 位位碼是由兩片 74LS374 邏輯元器件進(jìn)行控制 輸出。位碼經(jīng) MC1413 倒相驅(qū)動(dòng)后，選擇相應(yīng)顯示位 [11]。 LED 顯示器與 單片機(jī) 的連接 電路設(shè)計(jì) 第 1腳： VSS 為地電源 第 2腳： V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端 ,接正電源時(shí)對(duì)比度最弱 ,接地電源時(shí)對(duì)比度最高 ,對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影” ,使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度 第 3腳： VDD 接 5V 正電源 第 4～ 11腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 12 腳： PS為寄存器選擇 ,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 13 腳： PR 為讀寫信號(hào)線 ,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作 ,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址 ,當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào) ,當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 14腳： E 端為使能端 ,當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí) ,液晶模塊執(zhí)行命令。 液晶顯示模塊數(shù)字信號(hào)從單片機(jī)的 口引出，分別對(duì)應(yīng)的接液晶顯示模塊 圖 17 LED 內(nèi)部數(shù)碼管及其鍵盤接線圖 DM162 的 D0D7 端口，完成數(shù)據(jù)傳輸，液晶顯示模塊的控制引腳 RS、 PR、 E分別接到 89C51的 、 、 口，以實(shí)現(xiàn)微處理器對(duì)液晶顯示模塊的控制 [12]。 接法如下圖： 圖 18 液晶顯示模塊電路 4 系統(tǒng)流程 圖 以及程序的設(shè)計(jì) 單片機(jī)主程序流程圖 主程序流程 [13] A / D 采 樣開 始數(shù) 據(jù) 處 理 子 程 序最 大 脈 搏 幅 度保 存 最 大 脈 搏 幅 度A / D 采 樣數(shù) 據(jù) 處 理 子 程 序保 存 脈 搏 幅 度 及 對(duì) 應(yīng) 的靜 態(tài) 壓 力計(jì) 算 收 縮 壓 舒 張 壓 及 心率最 大 脈 搏 幅 度的 0 . 7 7 倍結(jié) 束Y YNN 圖 19 主程序流程圖 數(shù)據(jù)采集流程 圖 對(duì)于 數(shù)據(jù)采集 我用 A/D0809 芯片來(lái)完成， A/D 初始化后，便可以 將某一通道輸入的 0～7 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì) 應(yīng)的數(shù)字量，然后再 其結(jié)果 存入存儲(chǔ)器的指定單元中?？梢圆捎贸绦虿樵兎绞剑訒r(shí)等待方式和中斷方式 [14]。 流程圖，如圖 20 數(shù)據(jù)顯示流程圖 在 測(cè)量過(guò)程 需要顯示當(dāng)前壓力值、漏氣速率；測(cè)量結(jié)束后以動(dòng)態(tài)方式顯示收縮壓、舒張壓及心率；血壓計(jì)校準(zhǔn)時(shí)需 顯示當(dāng)前壓力值、漏氣速率 [15]。 流程圖如圖 21 . 電子血壓計(jì)運(yùn)作程序設(shè)計(jì) DAT EQU 。 ORG 0000H。 LJMP START。 ORG 0030H。 START: LCALL NPC1210 ；調(diào)用 NPC1210 開始 數(shù)據(jù)初始化 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換完畢？ 輸出數(shù)據(jù) 清讀數(shù)據(jù) N Y 圖 20 數(shù)據(jù)采集流程圖 調(diào) RESET 數(shù)據(jù)送 P1口 調(diào) Drmand 修改顯示位置 RET N 數(shù)據(jù)傳完送了？ Y 圖 21 數(shù)據(jù)顯示流程圖 LCALL LCD1602 ；調(diào)用 LCD1602 SJMP START RD18B20:LCALL INIT LCALL GETWD REET INIT: CLR EA ；將 總中斷 關(guān)閉 INI10: SETB DAT ； 改為輸入 MOV R2,＃ 200 INI11: CLR DAT DJNZ R2,INI11 ；主機(jī)發(fā)復(fù)位脈沖持續(xù) 3μs200=600μs SETB DAT ； MOV R2,＃ 30 IN12: DJNZ R2,INI12 ； NPC1210 等待 2μs30=60μs CLR C ORL C,DAT ； NPC1210 數(shù)據(jù)線存在 脈沖嗎 JC INI10 ； NPC1210 未準(zhǔn)備好，重新初始化 MOV R6,＃ 80 INI13: ORL C,DAT JC INI14 ； NPC1210 數(shù)據(jù)線變高，初始化 完成 DJNZ R6,INI13 ；數(shù)據(jù)線低電平可持續(xù) 3μs80=240μs SJMP INI10 ；初始化失敗，重 新初始化 INI14: MOV R2,＃ 240 IN15: DJNZ R2,INI15 ； NPC1210 應(yīng)答最少 2μs240=480μs RET WRITE: CLR EA MOV R3,＃ 8 ； 寫一個(gè)字節(jié) 時(shí)， 循環(huán) 8 次 WR11: SETB DAT MOV R4,＃ 8 RRC A ；寫入位從 A 中 轉(zhuǎn) 移到 CY CLR DAT WR12: DJNZ R4,WR12 ；等待 16μs MOV DAT, C ；命令字按位依次送給 到 NPC1210 MOV R4,＃ 20 WR13: DJNZ R4,WR13 ； 使得 寫過(guò)程 將會(huì) 持續(xù) 60μs DJNZ R3,WR11 ；未送完一個(gè)字節(jié)繼續(xù) SETB DAT RET ； READ: CLR EA MOVR6,＃ 8 ；循環(huán) 8 次，讀一個(gè)字節(jié) RD11: CLR DAT MOV R4,＃ 4 NOP ；低電平 將會(huì) 持續(xù) 2μs SETB DAT ； 將 口線設(shè)為輸入 RD12: DJNZ R4,RD12 ；等待 8μs MOV C,DAT ；主機(jī)按位依次讀入 NPC1210 的數(shù)據(jù) RRC A ；讀取的數(shù)據(jù)移入 A MOV R5,＃ 30 RD13: DJNZ R5,RD13 ； 使得 讀過(guò)程持續(xù) 60μs DJNZ R6,RD11 ；讀完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 后 ，存入 A中 SETB DAT RET 結(jié) 論 課題的設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了自己對(duì)單片機(jī) 知識(shí)更深一步的學(xué)習(xí)，而且也含有許多其它各科的內(nèi)容（傳感器技術(shù)、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、醫(yī)學(xué)器械等） 。 完成這個(gè)課題后我得出如下結(jié)論： 一、 傳統(tǒng)的血壓計(jì)操作比較復(fù)雜，測(cè)量精度 較低，而且受環(huán)境的影響較大。在使用時(shí)，需要用一個(gè)準(zhǔn)確的汞柱血壓計(jì)一同校核，專業(yè)性較強(qiáng)。 為了讓 每個(gè) 血壓計(jì)使用者更方便的使用與維護(hù)血壓計(jì) ，我們?cè)O(shè)計(jì)了一臺(tái) 操作便捷，測(cè)量精確，無(wú)需維護(hù)的智能型測(cè)量血壓的裝置 ，加入了現(xiàn)如今較為火熱的電子技術(shù)：以數(shù)字壓力傳感器 NPC1210 測(cè) 得血壓值，再將血壓數(shù)據(jù)通過(guò) ADC0809 數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳入 89C51 單片機(jī)，然后由單片機(jī)控制，經(jīng)主程序處理數(shù)據(jù)之后，在液晶顯示器上把數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。 二、 該血壓計(jì) 在 投入生產(chǎn) 中會(huì)比傳統(tǒng)血壓計(jì)的成本價(jià)較高，而且壞后進(jìn)行維修也比傳統(tǒng)血壓計(jì)較為知識(shí)化，維修點(diǎn)較少。 三、 該血壓計(jì)以后研究的方向： 該血壓計(jì)的硬件對(duì)信號(hào)的具體處理、與傳輸并不完善（如單片機(jī)的各個(gè)模塊對(duì)血壓信號(hào)的具體處理、壓力傳感器如何采集信號(hào)、傳送信號(hào)），這是將來(lái) 的研究方向。 最后，經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力以及全面考慮問(wèn) 題的能力。相信通過(guò)這次課題將會(huì)對(duì)我以后的學(xué)習(xí)及工作都會(huì)有很大幫助。 做這個(gè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了很多以前沒(méi)學(xué)過(guò)的知識(shí)，也鞏固了很多以前沒(méi)學(xué)好的知識(shí)， 參考文獻(xiàn) [1] 王吉云 .高血壓患者救診答疑 .人民衛(wèi)生出版社 ,～ 13 [2] 崔桂華 ,萬(wàn)兆強(qiáng) ,金少華 .高血壓的自我療法 .中國(guó)中醫(yī)藥出版社 ,2021. 3～ 7 [3] 胡大一 ,鐘南 .高血壓知識(shí)問(wèn)答 .科學(xué)出版社 ,2021. 22～ 24 [4] 朱鼎良 .血壓和血壓測(cè)量 .人民軍醫(yī)出版社 ,2021. 12～ 14 [5] 鐵道部科研編 .電阻應(yīng)變式壓力傳 感器 .人民鐵道出版社 ,2021. 13～ 15 [6] 王忠誠(chéng) ,孫唯真 .電子電路及元器件入門教程 .電子工業(yè)出版社 ,2021. 12～ 14 [7] 周國(guó)祥 .微機(jī)原理與接口技術(shù) .中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 ,2021. 36～ 38 [8] 陸志良 .貼片數(shù)模轉(zhuǎn)換器件集成電路速查手冊(cè) .人民郵電出版社 ～ 6 [9] 許寶發(fā) .新編高級(jí)電工簡(jiǎn)明讀本 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ,2021. 89～ 112 [10] 胡長(zhǎng)勝 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .高等教育出版社 ,～ 24 [11] 靳桅 ,鄔芝權(quán) ,李騏 .基于 51 系列單片機(jī) 的 LED 顯示屏開發(fā)技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 ,～ 19 [12]張新德 ,張?jiān)评?.圖說(shuō)液晶顯示器原理與維修 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. 17～ 18 [13]范紅剛 ,魏學(xué)海 ,任思 璟 .5單片機(jī)自學(xué)筆記 .北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. 56～ 57 [14] 紀(jì)宗南 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