【正文】 。 TR0 = 1。 TL0 = 0。 } else { g_flag = 0。 第 34 頁 共 40 頁 g_Ftmp += (unsigned int)(TH08)+TL0。 //外部中斷 0 標志位清 0 在邊沿觸發(fā)模式下 //會由硬件清零 TR0 = 0。 unsigned char code string1[]=Your Pulse Is:。 //定時器 T0 溢出次數(shù)統(tǒng)計 unsigned long g_T0count。 unsigned long g_Ftmp_All。 第 32 頁 共 40 頁 附錄 A 原理圖 39383736353433322122232425262728RXD10TXD11ALE/P18PSEN1901345678INT113INT012T115T014EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16*AT89C5120pFC1220pFC13Y212MGND1 2S1RESETVCCEC11uf1 2 3 4 5 6 7 8 9P210KVCC12345678910111213141516P1LCD1602VCC30KR13R1410KR21VCC10KR20 第 33 頁 共 40 頁 附錄 B 主 程序 include include //定義周期測頻法測式的周期數(shù)，這個值越大，結(jié)果越精確，但也需 //要更多的時間。 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績與他們?yōu)槲业母冻鍪欠植婚_的。 感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導老師 XX 老師，您的指導和教誨將我領(lǐng)進了單片機這一扇大門。 感謝我的各位專業(yè)授課老師，正是你們的辛勤工作，使我對本專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而且學到了很多的知識，掌握了很多的方法。 其實生活的道路 一直不是這么平坦的，在前進的道路上，我遇到了很多的困難和挫折，但是憑借著自己的毅力和周圍老師、同學的幫助，我最終都努力地克服了。感謝學校為我提供了自我發(fā)揮的舞臺，我在這里盡情展現(xiàn)自己的才能。（ 5）通過此次的設(shè)計，使我深刻的體會到團隊合作精神的重要性及相互討論過程中的樂趣。（ 3）通過此次的設(shè)計，使我對硬件設(shè)計和各模塊的功能有了更深的了解，同時提高了動手能力。經(jīng)過這次畢設(shè)，我收獲了很多，具體總結(jié)如下：（ 1）通過此次的設(shè)計，使我知道了無論做什么事都應(yīng)該事先做好充分的準備，不應(yīng)該盲目的只為了完成任務(wù)而被動的學習。然而科技的進步勢必會使測量儀的功能日益強大和完善，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大，將會給我們的生活 帶來更多的方便和精彩。 本次所設(shè)計的測量儀系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、功能穩(wěn)定、使用方便，應(yīng)用廣泛，具有實際意義。重點介紹了單片機的最小系統(tǒng)，通過單片機最小系統(tǒng)實現(xiàn)了脈搏的測量系統(tǒng)，由壓電陶瓷片采集到脈沖信號，經(jīng)過信號的放大、濾波和整形電路將輸出的信號通過單片機的外部中斷獲取并 液晶屏 上顯示。 define LCD_Data P0 //數(shù)據(jù)口 流程如圖 所示。 //H 讀， L 寫 sbit E = P2^7。 sbit RS = P2^5。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)。設(shè)置的動態(tài)顯示方式是顯示的內(nèi)容在屏幕上從左向右移動。 T0， T1 流程分別如圖 ，圖 所示。 T0 中斷開始執(zhí)行后，檢測 T1 代表的時間是否大于 60S，沒有大于 60S 則繼續(xù)檢測，大于 60S 則關(guān) T1,T0 中斷，然后設(shè)計數(shù)結(jié)束的標志為 1。 圖 主程序流程圖 Y N 開始 初始化 設(shè)置 T0、 T1 值為 0 設(shè)計數(shù)器結(jié)束標志為 0 開 T0,T1 中斷 計數(shù)結(jié)束標志 =1？ 算出脈搏頻率 送顯示 結(jié)束 第 26 頁 共 40 頁 定時器 /計數(shù)器 中斷程序流程 的設(shè)計 T0 是定時器， T1 是計數(shù)器。 表 34 1602 指令表（注： 表示可以為 0 或 1） 編號 指 令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F 7 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址 (AGG) 8 置數(shù)據(jù)存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址 (ADD) 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 (AC) 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù) 11 從 CGRAM 或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) [32] [33]表 34 的相關(guān)命令設(shè)置如表 35 所示： 表 35 1602 指令相關(guān)設(shè)置 命 令 設(shè)置 命 令 設(shè)置 I/D 1— 增量方式， 0— 減量方式 S/C 1— 顯示器移位， 0— 光標移位 S 1— 不移動， 0— 移動 R/L 1— 右移， 0— 左移 D 1— 顯示， 0— 不顯示 DL 1— 8BIT， 0— 6BIT C 1— 顯示光標， 0— 不顯示光標 N 1— 2 行， 0— 1 行 B 1— 光標閃爍， 0— 光標不閃爍 F 1— 5*10 字型， 0— 5*7 字型 BF 1— 正在執(zhí)行內(nèi)部操作， 0— 可接收命令 第 24 頁 共 40 頁 39383736353433322122232425262728RXD10TXD11ALE/P18PSEN1901345678INT113INT012T115T014EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16AT89C511 2 3 4 5 6 7 8 9P210KVCC12345678910111213141516P1LCD1602VCC10KR21VCC10KR20 圖 液晶顯示電路 第 25 頁 共 40 頁 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序流程 的設(shè)計 本程序的主要思路是，利用單片機的兩個定時器 /計數(shù)器，得出一分鐘的脈搏數(shù)，最后送 LCD 顯示。顯示電路如圖 所示， 1602 字符液晶屏時序參數(shù)如表 33 所示，硬件端口定義及軟件資源分配如表 34 所示。所以，需要選用合適的顯示設(shè)備及顯示電路，來實現(xiàn)對脈搏波動頻率信息的顯示。 定時計數(shù) 電路如圖 所示。單片機的 ， ,口接到液晶屏的控制端，來控制單片機工作。 經(jīng)過整形的信號由單片機的 INT0 口輸入，使用單片機的外部中斷 0。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 考慮到單片機要實現(xiàn)以上功能，選擇使用 AT89S51 來構(gòu)成電路。 圖 整形電路 第 21 頁 共 40 頁 定時計數(shù)電路 的設(shè)計 在這里，單片機要實現(xiàn)對脈搏信號的處理。 圖 施密特觸發(fā)器工作波形 由于 VCC=5V，所以，當輸入電壓大于 2/3VCC，也就是 時，電路就可以輸出高電平，然后一直持續(xù)到 1/3VCC，也就是 時，電路開始輸出低電平。 由 555 芯片構(gòu)成的施密特觸發(fā)器如圖 所示?，F(xiàn)在的施密特觸發(fā)器一般分為由 555 芯片構(gòu)成和用 TTL 電路構(gòu)成兩種。 只要使用一個施密特觸發(fā)器，就可以實現(xiàn)對于信號的整流作用。這里有兩個方案可以選擇。 第 二級放大電路的電路圖如圖 所示 。 在設(shè)計時，選用的運放為 TL082，該運放具有較小的輸入偏置電壓和偏移電流，輸出設(shè)有短路保護，輸入級有較高的輸入阻抗，完全可以達到設(shè)計要求。 同相放大器具有輸入阻抗高，輸出阻抗很低的特點 ，廣泛用于前置放大級。其電路原理圖如圖 所示。同時，為了更好的實現(xiàn)效果，也可以使用一些稍大的電阻，如 110K 等。 根據(jù) （ 32） 可以計算出，該濾波器的截止頻率為 。 第 16 頁 共 40 頁 RCFC π2 1? 圖 二階有源濾波器 圖 有源濾波器幅頻特性 （ 2）參數(shù)確定 電容 C 的容量宜在微法數(shù)量級以下 ,電阻器的阻值一般應(yīng)在幾百千歐以內(nèi)。二階有源濾波器的電路圖如圖 所示。 圖 一階無源濾波 圖 一階無源濾波器幅頻特性 方案二：二階低通濾波器 采用二階有源濾波器， 通帶內(nèi)幅頻特性曲線比較平坦，而且二階也可以達到較陡的衰減的特性。其電路如圖 所示，特點是電路簡單，阻帶衰減太慢，選擇性較差。在這個系統(tǒng)中最大的干擾就是來自市電的 50HZ 干擾信號，考慮到有些病人在患病時可能會出現(xiàn)較高的脈搏，因 此在設(shè)計濾波 第 15 頁 共 40 頁 器的截止頻率在 4HZ 左右，這樣不但能保證不濾去脈搏信號，而且能很好的將干擾濾去。 實際的一級放大電路原理圖如圖 所示。V ； 最大漂移電壓 ℃ 低訊號 1khz 時低輸入噪聲 9nV/Hz 使用場合 ECG 量測量與用以器材、壓力測量 ,V/I 轉(zhuǎn)換 資料拾取系統(tǒng)等 AD620 的芯片引腳如圖 所示 第 14 頁 共 40 頁 x?? KG 圖 AD620 芯片引腳圖 其中增益為 （ 31） 由于肌 電干擾可能造成前置放大器靜態(tài)工作點的偏移，甚至截至飽和，所以前置放大器的增益不能太大。 AD620 參數(shù)如表 32 所示?，F(xiàn)在的很多儀表放大器的內(nèi)部電路與這個電路相同，而且儀表放大器都有成品可以買到 ,只需調(diào)整外界電阻就可以調(diào)整放大器的放大倍數(shù)，準確而且方便。 這種電路的優(yōu)點在于： a,高共模抑制比； b,通常只需改變電阻 Rx 大小可改變增益。由于Rx連接于這兩個放大器的求和點之間 ,當一個差分電壓加到醫(yī)用放大器的輸入端時 ,整個輸入的電壓都呈現(xiàn)在 Rx 兩端。 一級放大電路的設(shè)計 一級放大電路 [20]是整個系統(tǒng)設(shè)計的重點 ,脈搏測量儀要求在脈搏信號頻率范圍內(nèi)，不失真的放大所采集的微弱信號 ,這要求所用的放大器必須具有低噪聲 ,低漂移 ,低失調(diào)參數(shù) ,高共模抑制比 ,高輸入阻抗 ,線形度小等特點。通過對單片機進行編程來實現(xiàn)對脈搏波動頻率的測量和計算，并在顯示電路中直觀的顯示出來。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 第 12 頁 共 40 頁 本設(shè)計中，脈搏波動頻率測量的實現(xiàn)是通過脈搏傳感器采集脈搏信息輸出電壓信號，經(jīng)信號放大電路對其進行放大。當顯示位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O 太多，一般采用動態(tài)顯示的方法。 （ 2）動態(tài)