【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位電路的實(shí)現(xiàn) 一般 可以 分為兩種 ：一種是 使用 電源復(fù)位，即外部的復(fù)位電路在系統(tǒng)上電之后直接使單片機(jī)工作，單片機(jī)的 開 啟 和暫停都 是通過電源控制的 [4]。另一種方法 就 是在復(fù)位電路中設(shè)計(jì) 了 按鍵開關(guān)，通過 設(shè)計(jì)的 按鍵開關(guān)來觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機(jī)的復(fù)位 [4]。此設(shè)計(jì)采用的是第二種，當(dāng)按下開關(guān)K 且通電時(shí)，電容兩端 便 相當(dāng)于是短路，單片機(jī)上的 RST 引腳上 就會(huì)變成 高電平，然后電源 就會(huì) 通過電阻給電容充電， RST 端電壓慢慢降下，高電平就會(huì)變成低電平 ，單片機(jī) 就會(huì) 開始正常工作 [4]。 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 工作原理 脈沖信號(hào) 被心率采集電路處理后 ，所得結(jié)果與 單片機(jī)的 引腳相連 。 單片機(jī)的 中斷觸發(fā)模式設(shè)定為負(fù)跳變觸發(fā)。當(dāng)脈沖 的 下降沿到達(dá)時(shí)， AT89C2051就會(huì)被觸發(fā) 產(chǎn)生中斷， 相關(guān)程序就會(huì) 對(duì)脈沖 開始 計(jì)時(shí)；當(dāng)下一個(gè) 脈沖的下降沿到達(dá)時(shí)，單片機(jī)就對(duì) 前后 相鄰下降沿 之間的時(shí)間間隔計(jì)算，計(jì) 算所得 到 的結(jié)果就是被檢測(cè)駕駛員的 心率。 這個(gè)結(jié)果 由 P1 口送至 液晶顯示芯片的 DB 端口， 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后 顯示出來。在液晶顯示屏顯示心率值之后，單片機(jī)將對(duì)此心率值與 80 次 /分 ~120 次 /分的人體正常脈搏范圍進(jìn)行比較。若此心率值 X為 80≤ X≤ 120，顯示芯片中會(huì)顯 示“ very good！”，以表示被測(cè)試者心率正常；若此值不在 80 到 120 范圍之內(nèi)，即 X＜ 80或者 X＞ 120，那么，顯示芯片中就會(huì)顯示“ a little bad！”，以便表示被測(cè)者心率不正常。另外，為 更人性化而提示用戶及時(shí)觀察顯示屏上的心率值 ，電路中設(shè)置了一個(gè)蜂鳴器電路 ， 由單片機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)， 當(dāng) 每次脈沖到來時(shí)，單片機(jī) 的 引腳所連接的蜂鳴器 SP 都 會(huì)發(fā)出提示音 提示用戶 ，那么， 當(dāng)用戶第二次聽到 蜂鳴器發(fā)出的 提示音時(shí)，就表明 一 分鐘的脈搏計(jì)數(shù)的顯示已經(jīng)完成。這樣，就可以用這種方法來提示駕駛者自己此時(shí)所處的狀態(tài)是否是正 常的。此外，此設(shè)計(jì)的有效測(cè)量顯示范圍是 50 次 /分到 199 次 /分。為了避免可能 被 出現(xiàn)的干擾影響 到檢測(cè) ，在單片機(jī)對(duì)兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間 距進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，即意外情況的出現(xiàn)使 得到 的 心率 次數(shù)值不在我們 所 設(shè)置的 有效測(cè)量 范圍之內(nèi)時(shí)，就忽略該干擾并且不顯示。這樣子就更加降低了心率計(jì)在實(shí)際使用時(shí)所出現(xiàn)的誤差的可能性。 元器件的選取 設(shè)計(jì)中 心率計(jì)的電源為 七 到 九伏的 直流電源，可以 通過交直流轉(zhuǎn)換后來獲取到電壓 ，同樣的 可以 直接使用電池供電 。 正常工作時(shí)的 電流為 100mA。 硬件 電路中所使用的 IC1a、 IC1b、 IC1c 和 IC1d 是運(yùn)算放大器 IC1（四運(yùn)放 LM324）的四路 分配 。 使用 普通蜂鳴器 作為提示音裝置 。 單片機(jī)采用的是 12MHz 的晶振 。 在整合安裝時(shí)，可以把 D1 和 Q1 分別連接到藍(lán)牙耳機(jī)式裝置的耳垂前后的位置，剩余的電路板等各部件安裝在一個(gè)塑制小盒中，小盒可以放在駕駛員前的玻璃窗下面。為方便使用時(shí)進(jìn)行按鍵操作和觀察，紅色發(fā)光二極管 D 蜂鳴器、 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 復(fù)位鍵 K液晶顯示器的顯示窗口都 需要 在 塑制小盒的上方留出一定 的放置位置。 在實(shí)際使用時(shí)，駕駛員先將 D1 和 Q1 組成的藍(lán)牙耳機(jī)樣式的檢測(cè)裝置戴上，然后接通電源。 心率計(jì) 在 正常工作 時(shí) ， 能看到紅色發(fā)光二極管在閃爍， 為提高安全系數(shù)， 復(fù)位鍵 K1 被按下之后，單片機(jī) 復(fù)位 ， 并 重新開始測(cè)量 脈搏信號(hào) 計(jì)數(shù) 和顯示。 在聽到第二次 蜂鳴器的提示音之后，顯示屏上觀察到的是被檢測(cè)者的心率，隨后可以看到之前顯示的 心率是否正常的英文提示語。 小結(jié) 硬件部分的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行的是 把脈搏信號(hào)通過一系列的電路轉(zhuǎn)化成為我們需要的、實(shí)際可用的方波， 然后將方波輸入到單片機(jī)中去進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)處理，然后驅(qū)動(dòng) 后面的 LCD 顯示屏顯示數(shù)據(jù) 。 4 系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 主程序 部分流程圖如圖 41： 圖 41 主程序部分流程圖 它的主要代碼 為 : ORG 0000H 初始化 開中斷 顯示程序 開始 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 AJMP MAIN 。轉(zhuǎn)主程序 ORG 0013H 。 1INT 中斷矢量地址 AJMP IP0 。轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序起始地址 ORG 030H MAIN： MOV SP,60H 。設(shè)堆棧指針 SETB IT1 。設(shè) 1INT 為邊沿觸發(fā)模式 SETB EA 。CPU 開中斷 SETB EX1 。允許 1INT 中斷 MOV R7,00H 。計(jì)數(shù)器賦初值 LP: ACALL DISP 。調(diào)顯示子程序 AJMP LP IP0: INC R7 。計(jì)數(shù)器加 1 RET 定時(shí) 程序設(shè)計(jì) 定時(shí)器子程序流程圖 如圖 42 所示 ： 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 圖 42 定時(shí)子程序 流程圖 主要代碼 如下： CLR EX1 PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0， 31H MOV TL0， 30H MOV R7， 31H LOOP1： CJNZ R7, 50, LOOP3 LOOP2： CJNZ R7,200， LOOP4 關(guān)中斷 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)定時(shí)器初值 小于 50 次 /分？ 計(jì)時(shí)器 R6 加 1 蜂鳴器發(fā)音 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 開中斷 返回 大于 200 次 /分？ 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 LOOP3： MOV A, C JZ A, LOOP5 CLR A SJMP LOOP2 LOOP4： MOV A, C JNZ A, LOOP5 INC R6 CLR SJMP LOOP5 LOOP5： POP PSW POP ACC SETB EX1 RET1 中斷子程序設(shè)計(jì) INT1 外中斷子程序 的 流 程如圖 43： 圖 43 外中斷子程序流程圖 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 取脈沖時(shí)間間隔 根據(jù)時(shí)間計(jì)算出每分鐘的脈搏次數(shù) 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制 保存結(jié)果 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 返回 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 主要代碼 如下 ： START : PUSH ACC 。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW CLR EX1 MOV TMOD,90H 。T1 工作于工作模式 1， GATE 置位 MOV TL0, 00H MOV TH0,00H 。送定時(shí)初值 WAIT1: JB WAIT1 。等待 1INT 由高變低 SETB TR0 。啟動(dòng)定時(shí) WAIT2: JB WAIT2 。等待 1INT 由高變低 CLR TR0 。停止計(jì)數(shù) MOV R6, TL0 MOV R7, TH0 CLR C MOV A, R6 SUBB A,0BBH 。計(jì)算時(shí)間差 MOV 31H,A 。存儲(chǔ)結(jié)果 MOV A, R7 SUBB A, 3CH MOV 30H, A MOV R0, TL0 MOV R1, TH0 CLR A MOV R2,A 。清零 MOV R3, A MOV R4, A MOV R5, 16 LOOP: CLR C MOV A, R0 RLC A 。從待轉(zhuǎn)換數(shù)的高端移出一位到 CY MOV R0, A MOV A, R1 RLC A 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 MOV R1, A MOV A,R4 。送到 BCD 的低端 ADDC A,R4 。帶進(jìn)位加，自身相加，等于左移一位 DA A 。十進(jìn)制調(diào)制，變?yōu)?BCD 碼 MOV R4， A MOV A, R3 ADDC A, R3 DA A MOV R3， A MOV A, R2 ADDC A, R2 MOV A, R2 DJNZ R5， LOOP 。共轉(zhuǎn)換十六位數(shù) MOV A, R4 MOV B, 16 DIV AB MOV R1， A MOV R0, B MOV A, R2 MOV R4， A MOV A, R3 MOV B, 16 DIV AB MOV R3， A MOV R2， B SETB EX1 POP ACC POP PSW 顯示子程序設(shè)計(jì) 顯示子程序流程圖 ，如圖 44 所示 ：