基于單片機的多功能跑步監(jiān)測儀(編輯修改稿)
2025-07-19 05:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在運動、健身器材上對脈搏檢測的傳感器，以脈沖波的形式輸出。當脈搏波動一次時輸出一正脈沖，可將其輸出信號輸入單片機，檢測高電平，記錄脈搏。主要特點：模擬脈沖信號輸出，靈敏度高，抗干擾性能力強 ，過載能力大 ，一致性好 ，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長 技術指標：電源電壓：3～12V DC ，壓力量程：50～+300mmHg ，過載：100倍 ，輸出高電平： ，輸出低電平： OCM4X8C液晶顯示模塊采用12864點陣的液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國標GB2312碼簡體中文字庫（1616點陣）、128個字符（816點陣）及64256點陣顯示RAM（GDRAM）。可與CPU直接接口，提供8位并行及串行兩種連接方式連接微處理器。該液晶顯示模塊具有多種功能：光標顯示、畫面移位、睡眠模式等。配合14鍵盤可實現(xiàn)參數(shù)設置，分析結果瀏覽和修改以及各種人機對話，能適時顯示各種生理參數(shù)值及記錄到的步數(shù)。 14鍵盤輸入模塊，系統(tǒng)設計的功能鍵采用中斷方式輸入，當有任一功能鍵按下時，即產(chǎn)生中斷，CPU執(zhí)行中斷程序，讀取鍵碼并執(zhí)行相應操作；沒有鍵按下時，不占用CPU的運行時間，提高了CPU的運行效率。由于SPCE061A有32個I/O口，所以顯示模塊可以直接接至I/O口，無須另外的硬件編碼，簡化了硬件設計?！ 『粑鼩饬鳒囟葯z測回路通過熱敏元件，檢測人體呼吸時呼出與吸入氣流溫度的變化情況，從而獲得呼吸頻率參數(shù)，為了減少熱惰性帶來的誤差，準確地測量呼吸氣流溫度的變化，要求熱敏元件熱容量越小越好。因此在電路中選用BLTS101PN結溫度傳感器（φ1mm，熱響應時間τ）。恒流源向PN結提供100μA的恒定正向電流，則PN結的正向壓降僅隨溫度T的變化而變化，再經(jīng)過波形變換為數(shù)字信號送入單片機。第四章：本次設計主要使用的軟件的選定 本設計選擇AT89C51為核心控制元件，以LM041L液晶顯示模塊為顯示元件，以蜂鳴器為音頻輸出，用DS18B20數(shù)字溫度計、HK2000A型脈搏傳感器、ND3微振動傳感器作為生理參數(shù)信號采集元器件，設計制作了一個日常生活中用到的便攜式多功能實時生理參數(shù)監(jiān)測儀系統(tǒng)。當啟動單片機時，會自動檢測并監(jiān)測體溫、心率，記錄所跑的總步數(shù)，并且在液晶顯示器上顯示出來。當體溫超過39℃或心率低于50次/分鐘或心率高于140次/分鐘時，就會發(fā)出報警聲。 由于這是對現(xiàn)實生活中應用的一種模擬，要達到實際的需要，應用到生產(chǎn)領域，還有很大的距離，所以在系統(tǒng)的設計過程中避免不了遺漏一些問題，這是在所難免的，但是該系統(tǒng)經(jīng)過實踐證明運行穩(wěn)定，各個功能均得以實現(xiàn)，基本上達到了設計的要求。 主要元器件： AT89C5LM041L LCD、蜂鳴器、DS18BHK2000A、ND晶振、開關、電容、 電阻、滑動變阻器若干 。 用到的主要軟件： 仿真軟件Proteus、編譯軟件Keil uVision2。 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 Proteus是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其外圍電路(如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件...)。 Proteus的顯著的特點如下： (1)全部滿足單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢； (2)具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能，有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等； (3)目前支持的單片機類型有：6800系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片； (4)支持大量的存儲器和外圍芯片。 總之，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大，是其他任何一款軟件不能相比的。運行proteus 的ISIS 程序后，進入該仿真軟件的主界面。在工作前，要設置view 菜單下的捕捉對齊和system 下的顏色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設置，元器件間連線，編寫程序；在source 菜單的Define code generation tools 菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目；在source菜單的Add/remove source files 命令下，加入單片機硬件電路的對應程序；通過debug 菜單的相應命令仿真程序和
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