【正文】 數(shù)加 1，當(dāng)脈搏數(shù)到達(dá)時(shí) 10次時(shí)，單片機(jī) 平，此時(shí)關(guān)閉定時(shí)器 T0，停止計(jì)數(shù)。系統(tǒng)開始換算時(shí)間， temp是一個(gè)臨時(shí)的全局變量，表示定時(shí)的時(shí)間，單位為 1MS。定時(shí)開始后 temp加 1，當(dāng)脈搏計(jì)數(shù)到 10次時(shí)，可以算出每秒跳動(dòng)的次數(shù)為?，因此， 60s跳動(dòng)的 次數(shù)就是temp600000，這樣就可以換算出每分鐘脈搏跳動(dòng)的次數(shù)。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30 頁 共 44 頁 定時(shí)中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì) 開始返回定時(shí)器初始化temp=250？temp=+1temp清零，脈搏計(jì)數(shù)YN 圖 33 定時(shí)中斷服務(wù)子程序流程圖 圖 33為定時(shí)中斷服務(wù)子程序的流程圖，該程序是用來判斷進(jìn)入系統(tǒng)的是否是脈搏信號(hào)。首先對定時(shí)器進(jìn)行初始化， 設(shè)置定時(shí)器 T0工作模式為 16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器模式 ,并設(shè)置定時(shí)器 T0初值為 FC18H，定時(shí)時(shí)間為 1Ms。當(dāng)人的手指沒有放在傳感器指定位置時(shí)，上電后傳遞到單片機(jī)中信號(hào)并 不是脈搏信號(hào)，對測量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響。所以，本設(shè)計(jì)需編寫中斷服務(wù)子程序用來判斷輸入單片機(jī)的信號(hào)是否為脈搏信號(hào)。當(dāng)時(shí)間變量temp ? 25000時(shí)，temp600000? 24，人體的脈搏一般不小于 24次每分鐘，說明進(jìn)入單片機(jī)的不是脈搏信號(hào)，時(shí)間變量 temp清零，脈搏計(jì)數(shù)停止；當(dāng)時(shí)間變量 temp25000時(shí)，temp60000024 ， 說明進(jìn)入單片機(jī)的是脈搏信號(hào)，執(zhí)行外部中斷子程序，脈搏計(jì)數(shù)開始。 LCD 顯示子程序設(shè)計(jì) 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 31 頁 共 44 頁 開 始返 回L C D初 始 化顯 示 位 置 定 位L C D顯 示讀 取 脈 搏 數(shù) 圖 34 LCD顯示子程序流程圖 圖 34 為 LCD 顯示流程圖，該程序用于顯示每分鐘脈搏跳動(dòng)次數(shù)的顯示。首先對LCD1602 初始化 ，初始化包括設(shè)置 LCD1602 為 8 位并行接口方式，定義基本指令操作，然后打開顯示并清除 LCD1602 中的所有內(nèi)容， 避免之前的程序影響本次顯示 [17]。最后對顯示內(nèi)容的位置定位，即安排顯示內(nèi)容的位置。 LCD1602 可以顯示 兩行字符，每行可顯示 8 個(gè)字符，第一行起始地址為 0x80，第二行起始地址為 0x90，知道每行的起始地址后即可方便地給要顯示的內(nèi)容進(jìn)行位置定位 。本設(shè)計(jì)中設(shè)置 LCD1602第一行顯示“ mai bo ce shi”，第二行顯示“ /min”。 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 （ 1）根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖紙，仔細(xì)檢查本次設(shè)計(jì)所需的元器件是否全部準(zhǔn)確地焊接到電路板上，焊接點(diǎn)有無虛焊，漏焊的現(xiàn)象。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32 頁 共 44 頁 （ 2）利用萬用表測試地線和電源之間是否存在短路現(xiàn)象，以及各關(guān)聯(lián)元器件之間是否通路。該過程中不能對元器件進(jìn)行插拔 等帶電操作，上電檢查時(shí)注意元器件有無發(fā)燙等異?，F(xiàn)象，如果有必須立即斷電檢查，以免燒壞元器件。 （ 3）上電后觀察 LCD 液晶屏，蜂鳴器，發(fā)光二極管是否正常工作。 （ 1）將萬用表檔位調(diào)至交流電壓檔，表筆搭在變壓器輸出端，當(dāng)接入 220V交流電時(shí)，觀察萬用表的示數(shù)是否是交流 6V，如果不是需要更換變壓器。 （ 2）將萬用表檔位調(diào)至直流電壓檔，取 20V 量程。表筆搭在輸出端和地線之間，觀察萬用表的示數(shù)是否是直流 5V。如果不是，檢查電路是否是元器件參數(shù)錯(cuò)誤。 （ 1）在安裝紅外發(fā)射接收裝置的 時(shí)候，發(fā)射管與接收管之間留有一個(gè)指尖的距離，以便于測量時(shí)手指能放進(jìn)去，如果距離過大會(huì)影響測量的準(zhǔn)確度。 （ 2）將電源電路加到脈搏電路，將手指放在紅外發(fā)射管和紅外接收管之間，用萬用表檢測經(jīng)過傳感器脈搏信號(hào)是否轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 （ 1）上電后使用電壓表一端接運(yùn)算放大器的輸入并接地，測量此時(shí)的輸入的電壓值，然后電壓表的一端接運(yùn)算放大器的輸出端，另一端接地，測量此時(shí)的輸出的電壓值。如果沒有達(dá)到電路中所需的放大倍數(shù)，可以通過調(diào)節(jié) Rw1來改變放大倍數(shù)。 （ 2）利用示波器接在運(yùn)算放大器 U2A 的輸出 端，觀察波形是否是正弦波，調(diào)節(jié)Rw1觀察正弦波的相位和幅度有無變化。 （ 1）上電后用萬用表的電壓檔測量運(yùn)算放大器 U2B 的 6 腳的電壓是不是 ，如果不是需查看電路。 （ 2）利用示波器檢測運(yùn)算放大器 U2B 的輸出端，觀察輸出波形是否是方波。 軟件調(diào)試 根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制程序，需要對程序各部分進(jìn)行調(diào)試，以確定其在系統(tǒng)中的可靠性和合理性。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 33 頁 共 44 頁 脈搏檢測電路上電后，對源程序進(jìn)行編譯，可以從液晶屏上看到有相應(yīng)的字符出現(xiàn)，能滿足預(yù)期的設(shè)置，若沒有出現(xiàn)異常情況，證明顯示子程序 調(diào)試成功。 2． 外部中斷子程序調(diào)試 將手指放到紅外發(fā)射器和接收器之間，脈搏跳動(dòng)指示燈開始閃爍，一段時(shí)間后，聽到蜂鳴器報(bào)警后， LCD 顯示器上顯示每分鐘脈搏跳動(dòng)的次數(shù)，與實(shí)際人體正常跳動(dòng)示數(shù)誤差不大，證明定時(shí)中斷子程序調(diào)試成功。 電路上電后，手指不放在紅外發(fā)射器和紅外接收器之間。觀察此時(shí) LCD 顯示器有沒有顯示每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，如果有，則說明定時(shí)中斷服務(wù)子程序沒有準(zhǔn)確地識(shí)別非脈搏信號(hào)，需對程序進(jìn)行再編譯。 測量一次脈搏結(jié)束后，按復(fù)位鍵，觀察 LCD 顯示器上“ /min”前的次數(shù)有沒有清零 ,如果沒有 ,說明顯示子程序調(diào)用有問題，需更改 LCD 顯示子程序。 誤差分析 為了驗(yàn)證系統(tǒng)的測量精度，本設(shè)計(jì)采用對比試驗(yàn)進(jìn)行誤差分析。在溫度，環(huán)境，人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的條件下，利用本次設(shè)計(jì)的智能脈搏測量儀和醫(yī)用脈搏計(jì)分別對人體脈搏進(jìn)行測量。測量方法是采用醫(yī)用脈搏計(jì)測量一組數(shù)據(jù)，再用所設(shè)計(jì)的智能脈搏記錄儀測量 5組數(shù)據(jù)，脈搏測量試驗(yàn)結(jié)果如表 41 所示。 表 41 脈搏實(shí)驗(yàn)結(jié)果（單位：次 /分鐘） 測量的脈搏次數(shù) 實(shí)際的脈搏次數(shù) 1 2 3 4 5 1 65 64 64 63 65 63 2 72 70 71 69 69 70 3 76 76 75 75 74 73 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 34 頁 共 44 頁 4 81 80 80 79 81 80 5 85 83 83 85 82 84 從表 41 中數(shù)據(jù)可以看出，智能脈搏記錄儀的測量值與醫(yī)用脈搏計(jì)的測量值之間誤差在 3 次 /分鐘左右。 ： （ 1）紅外傳感器測量時(shí)，人手指擺放的位置不同，對信號(hào)的采集產(chǎn)生一定影響。 （ 2）信號(hào)處理電路在處理信號(hào)時(shí)，傳輸?shù)男盘?hào)還殘留一些干擾信號(hào)，導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)。 ： （ 1）采用靈敏度更高的傳感器元件，降低客觀因素的影響。 （ 2）信號(hào)處理電路可以通過添加多級(jí)濾波電路對信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)一步濾除，以提高測量的準(zhǔn)確度。 第 5 章 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究的是一款基于 AT89S52 單片機(jī)控制，能夠簡易準(zhǔn)確地測量出人體脈搏的智能脈搏記錄儀系統(tǒng)。該系統(tǒng)與人們?nèi)粘Ｉ钪惺种冈\脈的方法相比，脈搏測量的準(zhǔn)確度， 規(guī)范化有了一定的提高，基本解決了傳統(tǒng)診脈中存在的局限性。 在這次智能脈搏記錄儀的設(shè)計(jì)過程中，我主要介紹了 AT89S52 單片機(jī)的工作原理及各引腳的功能作用，紅外光電傳感器的工作原理，低通濾波放大器的工作原理，電壓比較器的工作原理以及 LCD1602 的工作原理。該系統(tǒng)通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線透過人江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35 頁 共 44 頁 體手指指尖，由紅外接收管接收來采集人體的脈搏信號(hào)。脈搏信號(hào)經(jīng)過低通濾波電路濾除高頻諧波信號(hào)使低頻信號(hào)通過，運(yùn)算放大器則將濾除后的信號(hào)進(jìn)行放大，整形電路中的電壓比較器將放大信號(hào)整形為具有高低電平的方波信號(hào)送給單片機(jī)處理。 脈搏跳動(dòng)指示燈閃爍，提示脈搏測量開始工作，單片機(jī)的外部中端口接收數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)根據(jù)寫入的控制程序?qū)M(jìn)入的每 10 個(gè)脈搏信號(hào)進(jìn)行一次時(shí)間換算，蜂鳴器提示脈搏測量結(jié)束，LCD1602 顯示每分鐘脈搏跳動(dòng)的次數(shù)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，我深刻地了解到一個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是如何從資料搜集，設(shè)計(jì)構(gòu)思，硬件設(shè)計(jì)到實(shí)物焊接，軟件設(shè)計(jì)再到軟硬件調(diào)試，誤差分析一步步來的。讓我在實(shí)踐的基礎(chǔ)上鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了自己的動(dòng)手能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對今后的工作學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)地影響。 參考文獻(xiàn) [1] 程詠梅，夏雅琴，尚 嵐．人體脈搏波信號(hào)檢測系統(tǒng) [J]．北京生物醫(yī)學(xué)工程， 2021(5)：520523． [2] 劉文，楊欣，張鎧麟．基于 AT89C2051 單片機(jī)的指脈檢測系統(tǒng)的研究 [J]．醫(yī)療裝備， 2021(9)： 911． [3] 萬福君，潘松峰，劉芳等 .MCS51 單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社 ,2021. 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