便攜式人體生理指標(biāo)檢測畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 09:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 信號放大電路，濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，其輸出信號是規(guī)則的脈沖波，可以直接接入單片機(jī)進(jìn)行處理，體積小，便于攜帶，可以隨時安裝拆卸。方案二所采用的HK2000A集成式脈搏傳感器就很好地克服了方案一所述的問題，該傳感器已經(jīng)將放大電路、濾波電路集成到傳感器內(nèi)部，這樣就減少了在實物連接時所造成的雜訊干擾，使輸出波形為脈沖波，可以直接送入單片機(jī)。所以本設(shè)計測量脈搏選擇HK2000A集成式脈搏傳感器。3 運動量測量的方案設(shè)計運動量的檢測,基于人走動時身體會產(chǎn)生抖動，若是在身上放置一個微震動傳感器，當(dāng)人走動產(chǎn)生振動時，傳感器就能檢測到該抖動，進(jìn)而輸出一個電壓或者電流信號，我們可以將這個信號采集到，進(jìn)行信號處理后送入單片機(jī)，由單片機(jī)來記步數(shù)。將所得到的步數(shù)乘以步距來大致估算使用者所走的路程?；诖?，本文采用ND3微震動傳感器作為振動感應(yīng)器來檢測步數(shù)，該傳感器體積小，使用方便將其佩戴在腰部即可。其輸出為正弦波，輸出正弦波的頻率和幅值的大小跟隨運動的強(qiáng)弱變化而變化，經(jīng)過一個過零比較器將正弦波轉(zhuǎn)化為方波，就能送入單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠滿足本文的要求。 電路設(shè)計本設(shè)計采用探頭式溫度傳感器DS18B20來采集溫度信號，采集到的信號送入單片機(jī)進(jìn)行處理。通過軟件來預(yù)設(shè)溫度閾值，若溫度超出預(yù)設(shè)上下限，則蜂鳴器報警，若超過警戒線，則會直接通過GPRS模塊向預(yù)設(shè)號碼發(fā)送短信或者撥打電話，采用HK2000A集成式脈搏傳感器進(jìn)行脈搏的檢測，當(dāng)壓電薄膜感應(yīng)到震動時，薄膜會產(chǎn)生一個電壓，經(jīng)過內(nèi)置的放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路后，傳感器會輸出一個脈沖，因為輸出為脈沖信號，所以可以直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理。對運動量的估計采用的是ND3微振動傳感器來實現(xiàn)。：整體設(shè)計圖AT89S52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低功耗、高性能的CMOS8位微處理器。擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程FLASH，使得AT89S52應(yīng)用非常廣泛。 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)P0口是八位雙向I/O口，可被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用端口。P1口是八位雙向I/O口，主要作為通用I/O使用。P2口是八位雙向I/O口，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，可用作高8位地址端口。P3口是八位雙向I/O口，除了作為通用I/O口使用外，主要是使用其第二功能。晶振為單片機(jī)提供工作脈沖，單片機(jī)的工作速度就靠這個脈沖來決定。單片機(jī)工作所需要的時鐘信號依靠晶振電路用于產(chǎn)生，單片機(jī)本身就如一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴(yán)格地工作。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接兩個補償電容和石英晶體構(gòu)成自激振蕩器，、CC2?？梢愿鶕?jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體。而單片機(jī)工作速度是每秒 ，即此次晶振選擇12M，通常選擇30pF左右的瓷片電容作為補償電容。 晶振電路 復(fù)位電路DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后多種場合都可以運用它，這款傳感器有多種形式，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，型號多種多樣，封裝后的DS18B20主要用于人體溫度檢測，鍋爐測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合，體積小，耐磨耐碰，使用方便，封裝形式有許多種，在狹小空間設(shè)備的數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域都能得到良好的應(yīng)用。 DS18B20內(nèi)部的結(jié)構(gòu)框圖DS18B20主要有兩種封裝方式，分別為PR35封裝和SOSI封裝，本設(shè)計采用的是SISO封裝，具體的引腳功能如下： DS18B20的頂端引腳分布視圖VDD：外部電源輸入；GND：地和外殼相連；I/O：與單片機(jī)相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。在與單片機(jī)進(jìn)行連接時，考慮到單片機(jī)的定時器全部需要用到，6個中斷源全部都需要使用，而這些中斷源的接口并沒有另外設(shè)計，而是和普通I/O口集成到一起，但是使用時只能使用其中一個功能，所以在程序編寫時要注意進(jìn)行模塊化編寫，將所有要用到的中斷程序編在一起，寫成一個頭文件添加進(jìn)工程。 DS18B20紅外傳感器電路設(shè)計 H K2000A 集成式脈搏傳 感器采用高度集成化工藝將力敏元件 (PVDF 壓電膜)、靈敏度溫度補償元件、感溫元件、信號調(diào)理電路集成在傳感器內(nèi)。壓電 式原理采集信號，模擬信號輸出，輸出同步于脈搏波動的脈沖信號，脈搏波 動一 次輸出一正脈沖。該產(chǎn)品可用于脈率檢測，如運動、健身器材設(shè)備中的心率測試。主要特點 ： 技術(shù)指標(biāo)：模擬脈沖信號輸出 電源電壓3～12V靈敏度高 壓力量程50～+30 0mmH g抗干擾性能力強(qiáng) 過載：100 倍一致性好 輸出高電平：大于 VCC1. 5V性能可靠，使用時間長 輸出低電平：小于 HK2000A輸出波形在方案設(shè)計中已經(jīng)詳細(xì)說明了該款傳感器的優(yōu)勢，該模塊與單片機(jī)的P3^2相連接，電源線和地線可以直接通過單片機(jī)供電，其VCC和GND和DS18B20的VCC和GND相連接，以減少電源的數(shù)量。ND3微震動傳感器是一種有源的高靈敏度微功耗檢測元件?！?5V的電壓范圍供電，在3V電壓工作時時耗電小于150μA，7V時耗電小于350μA。其內(nèi)部集成了微震動感應(yīng)原件、高倍數(shù)功放器件，故能感應(yīng)到極其微弱的振動信號，其電壓輸出幅值很大，后級電路可以由傳感器輸出直接觸發(fā)。其輸出信號為正弦波，振動的強(qiáng)弱決定輸出信號幅值的大小，它共有三個接線端，其中紅線或黃線為電源正極，白色線為信號輸出端，雙芯屏蔽線接地，使用時，將傳感器牢牢固定在被監(jiān)測物體上。傳感器與被檢測體接觸越緊密，其輸出波形越好，靈敏度越高。 ND3微振動傳感器液晶顯示器件（LCD）獨有的特性是低壓、低功耗，這使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為點陣字符液晶模塊、數(shù)顯液晶模塊和點陣圖形液晶模塊，在我國應(yīng)用較為廣泛的是圖形液晶模塊，因為漢字不能象西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。 1604液晶屏管腳號 管腳 電平 說明 1 VSS 0V 電源地端2 VDD 電源地端 3VEE LCD驅(qū)動電源 4 RS H/L 數(shù)據(jù)\指令選擇：高電平：數(shù)據(jù)D0D7將送入顯示寄存器； 低電平:指令寄存器執(zhí)行D0D7送入的數(shù)據(jù) 5 R/W H/L 讀\寫選擇： 高電平：讀數(shù)據(jù)；低電平：寫數(shù)據(jù) 6 E H/L 讀寫使能，高電平有效，下降沿數(shù)據(jù)鎖定 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù)輸出輸入引腳8 DB1 H/L 數(shù)據(jù)輸出輸入引腳9 DB2 H/L 數(shù)據(jù)輸出輸入引腳 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù)輸出輸入引腳11 DB4 H/L 數(shù)據(jù)輸出輸入引腳12 DB5 H/L
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