人體脈搏測量儀的設(shè)計論文(編輯修改稿)
2024-07-16 19:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 實現(xiàn)對脈搏信號的處理。為了能夠在不到10s的時間內(nèi)，測量出一分鐘的脈搏，可以使用單片機(jī)的定時器來實現(xiàn)。在檢測到第一個脈沖到達(dá)時，開啟定時器，然后在下一個脈沖到達(dá)時，關(guān)閉計時器，如此就可以求得一次心跳所需要的時間，然后由該周期就可以得到一分鐘的脈搏數(shù)。經(jīng)過整形的信號由單片機(jī)的INT0口輸入，使用單片機(jī)的外部中斷0。單片機(jī)的P0口作為數(shù)據(jù)口，與顯示屏相接，來輸出單片機(jī)所計算的脈搏值。，,，來控制單片機(jī)工作。設(shè)置定時/計數(shù)器1屏蔽，定時/計數(shù)器0工作方式為16位計數(shù)器，并對中斷做出定義。當(dāng)?shù)皖l信號的下降沿到來時，中斷觸發(fā)。記錄這個周期內(nèi)計數(shù)器記錄的時鐘周期數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)時鐘為12M時，周期T與時鐘周期數(shù)S的關(guān)系是 當(dāng)T＞，計數(shù)器記錄的時鐘周期數(shù)會溢出，這時，需要記錄計數(shù)器溢出次數(shù)C，然后再將計數(shù)器清零，重新記錄。設(shè)定單片機(jī)在檢測到5次心跳信號后再計算時間，然后求5次的平均數(shù)來計算一次心跳的周期，那么可以得知，一次心跳的周期T為 這時的T即是以秒為單位的。求出T之后，一分鐘的脈搏數(shù)F就可以很容易的得到 。 單片機(jī)電路 顯示系統(tǒng)由于本次設(shè)計所要顯示的內(nèi)容不多，并不需要太大的液晶屏來顯示。所以選擇使用1602來進(jìn)行顯示。1602液晶每次可以顯示2行16個字符，總共32個字符，而且可以顯示所有的ASCII碼，包括標(biāo)點(diǎn)，數(shù)字，英文大小寫等，因此，使用該液晶屏可以很好的實現(xiàn)顯示功能。 1602液晶顯示屏的主要技術(shù)指標(biāo)LCD1620顯示容量：16X2個字符芯片工作電壓：工作電流：(5V)最佳工作電壓：5V字符尺寸：(WXH)mm 1602液晶顯示屏共有16個引腳，其各個引腳的功能如下表。 1602液晶顯示屏的各個引腳功能編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2DATAI/O2VDD電源正極10D3DATAI/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4DATAI/O4RS數(shù)據(jù)命令選擇端（H/L）12D5DATAI/O5R/W讀寫數(shù)據(jù)端（H/L）13D6DATAI/O6E使能信號14D7DATAI/O7D0DATAI/O15BLA背光源正極8D1DATAI/O16BLK背光源負(fù)極使用1602。 液晶顯示電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件部分包括兩個模塊，一個是主程序模塊，而另一個則是液晶屏的驅(qū)動模塊。下面將分別介紹這兩個模塊。本程序的主要思路是，利用單片機(jī)的計數(shù)器，統(tǒng)計兩次脈沖之間的時間，即可得出心跳一次的時間，然后便可以得出一分鐘的脈搏數(shù)。由于單片機(jī)的精確度非常高，所以該方法精度較高。YNYNYN初始化是否有外部中斷 啟動計數(shù)器開始變量加1計數(shù)器清零等待計數(shù)器是否溢出檢測到外部中斷關(guān)閉計數(shù)器計算結(jié)果結(jié)束 選用1602液晶屏，在液晶屏的第一行將顯示出字符“your pulse is：”,在第二行顯示出脈搏數(shù)。其數(shù)據(jù)口為P0口。sbit RS = P2^5。 //H數(shù)據(jù)，L指令sbit RW = P2^6。 //H讀，L寫sbit E = P2^7。 //片使能信號，控制其工作。define LCD_Data P0 //數(shù)據(jù)口其驅(qū)動程序見附錄。 軟件開發(fā)環(huán)境單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與一般電子系統(tǒng)設(shè)計的差別在于，它既要構(gòu)成硬件邏輯電路，也要設(shè)計相應(yīng)的支持軟件。Keil C51是美國Keil Software 公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)全WINDOWS界面且?guī)旌瘮?shù)豐富，調(diào)試功能強(qiáng)大、生成代碼率很高。因此，本課題軟件的軟件調(diào)試選用該開環(huán)境來完成。5 測試方案和測試結(jié)果。 測試方案系統(tǒng)整體功能實現(xiàn)后，就要對其進(jìn)行測試。設(shè)計使用一個夾子，將傳感器夾在人的手腕處，這樣能夠減少因此身體抖動而產(chǎn)生的干擾。 模擬測試結(jié)果首先，使用信號源輸入與脈搏信號相仿的信號，來測試整個系統(tǒng)的工作情況。我們設(shè)定輸入信號幅度為5mv，則模擬測試結(jié)果如下表所示 模擬測試結(jié)果表頻率（HZ）理論值實際值誤差30300%160600%90900%1081080%21201200%31801800%1921920%4240可見，在3HZ以前，系統(tǒng)的測試結(jié)果非常準(zhǔn)確，但是在之后，由于濾波器的作用，結(jié)果無法顯示。由此可以得知，系統(tǒng)的測頻和濾波作用都實現(xiàn)了預(yù)期的效果。6 實際測試結(jié)果分析單片機(jī)上電后會首先對液晶進(jìn)行初始化，然后直到檢測完脈搏，才會出現(xiàn)顯示內(nèi)容。因此需要大概幾秒的時間。我們選擇了三位同學(xué)來測試本系統(tǒng)，其結(jié)果記錄在下面的表中。其實際值由統(tǒng)計一分鐘脈搏數(shù)得出。其測試結(jié)果如下表所示。 實際測試結(jié)果記錄表項目次數(shù)測試結(jié)果實際值誤差測試者一第一次7278
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