基于單片機的汽車疲勞駕駛報警系統(tǒng)設計方案(編輯修改稿)
2025-05-30 22:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用的晶振電路，它是一種非常典型的電路，分為外部時鐘方式和內(nèi)部時鐘方式兩種[4]。此設計使用的晶振頻率是12MHz，在晶振兩端接上負載電容構成三點式電容振蕩是為了幫助晶振起振，即XTALXTAL2兩端口外接兩個33PF的諧振電容。當晶振電路能夠提供穩(wěn)定的時鐘信號后，單片機就可以一步一步地從ROM中取指令執(zhí)行程序[4] 復位電路復位電路和晶振電路一樣都是單片機系統(tǒng)中非常典型的外部電路[4]。從功能上復位電路的實現(xiàn)一般可以分為兩種 ：一種是使用電源復位，即外部的復位電路在系統(tǒng)上電之后直接使單片機工作，單片機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位電路中設計了按鍵開關，通過設計的按鍵開關來觸發(fā)復位電平，控制單片機的復位[4]。此設計采用的是第二種，當按下開關K且通電時，電容兩端便相當于是短路，單片機上的RST引腳上就會變成高電平，然后電源就會通過電阻給電容充電，RST端電壓慢慢降下，高電平就會變成低電平，單片機就會開始正常工作[4]。 工作原理脈沖信號被心率采集電路處理后。單片機的中斷觸發(fā)模式設定為負跳變觸發(fā)。當脈沖的下降沿到達時，AT89C2051就會被觸發(fā)產(chǎn)生中斷，相關程序就會對脈沖開始計時；當下一個脈沖的下降沿到達時，單片機就對前后相鄰下降沿之間的時間間隔計算，計算所得到的結果就是被檢測駕駛員的心率。這個結果由P1口送至液晶顯示芯片的DB端口，數(shù)據(jù)進行處理后顯示出來。在液晶顯示屏顯示心率值之后，單片機將對此心率值與80次/分~120次/分的人體正常脈搏范圍進行比較。若此心率值X為80≤X≤120，顯示芯片中會顯示“very good！”，以表示被測試者心率正常；若此值不在80到120范圍之內(nèi)，即X＜80或者X＞120，那么，顯示芯片中就會顯示“a little bad！”，以便表示被測者心率不正常。另外，為更人性化而提示用戶及時觀察顯示屏上的心率值，電路中設置了一個蜂鳴器電路，由單片機系統(tǒng)驅(qū)動，當每次脈沖到來時，那么，當用戶第二次聽到蜂鳴器發(fā)出的提示音時，就表明一分鐘的脈搏計數(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所處的狀態(tài)是否是正常的。此外，此設計的有效測量顯示范圍是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，在單片機對兩個脈沖之間的時間間距進行檢測時，即意外情況的出現(xiàn)使得到的心率次數(shù)值不在我們所設置的有效測量范圍之內(nèi)時，就忽略該干擾并且不顯示。這樣子就更加降低了心率計在實際使用時所出現(xiàn)的誤差的可能性。 元器件的選取設計中心率計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。正常工作時的電流為100mA。硬件電路中所使用的IC1a、IC1b、IC1c和IC1d是運算放大器IC1（四運放LM324）的四路分配。使用普通蜂鳴器作為提示音裝置。單片機采用的是12MHz的晶振。在整合安裝時，可以把D1和Q1分別連接到藍牙耳機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。為方便使用時進行按鍵操作和觀察，紅色發(fā)光二極管D蜂鳴器、復位鍵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。在實際使用時，駕駛員先將D1和Q1組成的藍牙耳機樣式的檢測裝置戴上，然后接通電源。心率計在正常工作時，能看到紅色發(fā)光二極管在閃爍，為提高安全系數(shù)，復位鍵K1被按下之后，單片機復位，并重新開始測量脈搏信號計數(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。 小結硬件部分的設計需要進行的是把脈搏信號通過一系列的電路轉(zhuǎn)化成為我們需要的、實際可用的方波，然后將方波輸入到單片機中去進行一系列的數(shù)據(jù)處理，然后驅(qū)動后面的LCD顯示屏顯示數(shù)據(jù)。4 系統(tǒng)軟件部分的設計 主程序設計 主程序部分流程圖如圖41：初始化開中斷顯示程序開始圖41 主程序部分流程圖它的主要代碼為: ORG 0000H AJMP MAIN 。轉(zhuǎn)主程序 ORG 0013H 。中斷矢量地址 AJMP IP0 。轉(zhuǎn)中斷服務程序起始地址 ORG 030HMAIN： MOV SP,60H 。設堆棧指針 SETB IT1 。設為邊沿觸發(fā)模式 SETB EA 。CPU開中斷 SETB EX1 。允許中斷 MOV R7,00H 。計數(shù)器賦初值 LP: ACALL DISP 。調(diào)顯示子程序 AJMP LP IP0: INC R7 。計數(shù)器加1 RET 定時程序設計定時器子程序流程圖如圖42所示：關中斷保護現(xiàn)場設定時器初值小于50
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