【正文】 。 TR0 = 1。 TL0 = 0。 } else { g_flag = 0。 第 34 頁(yè) 共 40 頁(yè) g_Ftmp += (unsigned int)(TH08)+TL0。 //外部中斷 0 標(biāo)志位清 0 在邊沿觸發(fā)模式下 //會(huì)由硬件清零 TR0 = 0。 unsigned char code string1[]=Your Pulse Is:。 //定時(shí)器 T0 溢出次數(shù)統(tǒng)計(jì) unsigned long g_T0count。 unsigned long g_Ftmp_All。 第 32 頁(yè) 共 40 頁(yè) 附錄 A 原理圖 39383736353433322122232425262728RXD10TXD11ALE/P18PSEN1901345678INT113INT012T115T014EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16*AT89C5120pFC1220pFC13Y212MGND1 2S1RESETVCCEC11uf1 2 3 4 5 6 7 8 9P210KVCC12345678910111213141516P1LCD1602VCC30KR13R1410KR21VCC10KR20 第 33 頁(yè) 共 40 頁(yè) 附錄 B 主 程序 include include //定義周期測(cè)頻法測(cè)式的周期數(shù)，這個(gè)值越大，結(jié)果越精確，但也需 //要更多的時(shí)間。 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績(jī)與他們?yōu)槲业母冻鍪欠植婚_(kāi)的。 感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師 XX 老師，您的指導(dǎo)和教誨將我領(lǐng)進(jìn)了單片機(jī)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(duì)本專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而且學(xué)到了很多的知識(shí)，掌握了很多的方法。 其實(shí)生活的道路 一直不是這么平坦的，在前進(jìn)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(xué)的幫助，我最終都努力地克服了。感謝學(xué)校為我提供了自我發(fā)揮的舞臺(tái)，我在這里盡情展現(xiàn)自己的才能。（ 5）通過(guò)此次的設(shè)計(jì)，使我深刻的體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作精神的重要性及相互討論過(guò)程中的樂(lè)趣。（ 3）通過(guò)此次的設(shè)計(jì)，使我對(duì)硬件設(shè)計(jì)和各模塊的功能有了更深的了解，同時(shí)提高了動(dòng)手能力。經(jīng)過(guò)這次畢設(shè)，我收獲了很多，具體總結(jié)如下：（ 1）通過(guò)此次的設(shè)計(jì)，使我知道了無(wú)論做什么事都應(yīng)該事先做好充分的準(zhǔn)備，不應(yīng)該盲目的只為了完成任務(wù)而被動(dòng)的學(xué)習(xí)。然而科技的進(jìn)步勢(shì)必會(huì)使測(cè)量?jī)x的功能日益強(qiáng)大和完善，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，將會(huì)給我們的生活 帶來(lái)更多的方便和精彩。 本次所設(shè)計(jì)的測(cè)量?jī)x系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、功能穩(wěn)定、使用方便，應(yīng)用廣泛，具有實(shí)際意義。重點(diǎn)介紹了單片機(jī)的最小系統(tǒng)，通過(guò)單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了脈搏的測(cè)量系統(tǒng)，由壓電陶瓷片采集到脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)的放大、濾波和整形電路將輸出的信號(hào)通過(guò)單片機(jī)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(dòng)態(tài)顯示方式是顯示的內(nèi)容在屏幕上從左向右移動(dòng)。 T0， T1 流程分別如圖 ，圖 所示。 T0 中斷開(kāi)始執(zhí)行后，檢測(cè) T1 代表的時(shí)間是否大于 60S，沒(méi)有大于 60S 則繼續(xù)檢測(cè)，大于 60S 則關(guān) T1,T0 中斷，然后設(shè)計(jì)數(shù)結(jié)束的標(biāo)志為 1。 圖 主程序流程圖 Y N 開(kāi)始 初始化 設(shè)置 T0、 T1 值為 0 設(shè)計(jì)數(shù)器結(jié)束標(biāo)志為 0 開(kāi) T0,T1 中斷 計(jì)數(shù)結(jié)束標(biāo)志 =1？ 算出脈搏頻率 送顯示 結(jié)束 第 26 頁(yè) 共 40 頁(yè) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 中斷程序流程 的設(shè)計(jì) T0 是定時(shí)器， T1 是計(jì)數(shù)器。 表 34 1602 指令表（注： 表示可以為 0 或 1） 編號(hào) 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(biāo)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(kāi) /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)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(chǔ)器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址 (AGG) 8 置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 (ADD) 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)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(biāo)移位 S 1— 不移動(dòng)， 0— 移動(dòng) 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(biāo)， 0— 不顯示光標(biāo) N 1— 2 行， 0— 1 行 B 1— 光標(biāo)閃爍， 0— 光標(biāo)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(yè) 共 40 頁(yè) 39383736353433322122232425262728RXD10TXD11ALE/P18PSEN1901345678INT113INT012T115T014EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16AT89C511 2 3 4 5 6 7 8 9P210KVCC12345678910111213141516P1LCD1602VCC10KR21VCC10KR20 圖 液晶顯示電路 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序流程 的設(shè)計(jì) 本程序的主要思路是，利用單片機(jī)的兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)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?xí)r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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏波動(dòng)頻率信息的顯示。 定時(shí)計(jì)數(shù) 電路如圖 所示。單片機(jī)的 ， ,口接到液晶屏的控制端，來(lái)控制單片機(jī)工作。 經(jīng)過(guò)整形的信號(hào)由單片機(jī)的 INT0 口輸入，使用單片機(jī)的外部中斷 0?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)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(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 考慮到單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)以上功能，選擇使用 AT89S51 來(lái)構(gòu)成電路。 圖 整形電路 第 21 頁(yè) 共 40 頁(yè) 定時(shí)計(jì)數(shù)電路 的設(shè)計(jì) 在這里，單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏信號(hào)的處理。 圖 施密特觸發(fā)器工作波形 由于 VCC=5V，所以，當(dāng)輸入電壓大于 2/3VCC，也就是 時(shí)，電路就可以輸出高電平，然后一直持續(xù)到 1/3VCC，也就是 時(shí)，電路開(kāi)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。現(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(gè)施密特觸發(fā)器，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于信號(hào)的整流作用。這里有兩個(gè)方案可以選擇。 第 二級(jí)放大電路的電路圖如圖 所示 。 在設(shè)計(jì)時(shí)，選用的運(yùn)放為 TL082，該運(yùn)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(hù)，輸入級(jí)有較高的輸入阻抗，完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 同相放大器具有輸入阻抗高，輸出阻抗很低的特點(diǎn) ，廣泛用于前置放大級(jí)。其電路原理圖如圖 所示。同時(shí)，為了更好的實(shí)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(jì)算出，該濾波器的截止頻率為 。 第 16 頁(yè) 共 40 頁(yè) 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(jí)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(wú)源濾波 圖 一階無(wú)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(dá)到較陡的衰減的特性。其電路如圖 所示，特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，阻帶衰減太慢，選擇性較差。在這個(gè)系統(tǒng)中最大的干擾就是來(lái)自市電的 50HZ 干擾信號(hào)，考慮到有些病人在患病時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)較高的脈搏，因 此在設(shè)計(jì)濾波 第 15 頁(yè) 共 40 頁(yè) 器的截止頻率在 4HZ 左右，這樣不但能保證不濾去脈搏信號(hào)，而且能很好的將干擾濾去。 實(shí)際的一級(jí)放大電路原理圖如圖 所示。V ； 最大漂移電壓 ℃ 低訊號(hào) 1khz 時(shí)低輸入噪聲 9nV/Hz 使用場(chǎng)合 ECG 量測(cè)量與用以器材、壓力測(cè)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(yè) 共 40 頁(yè) 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(diǎn)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。現(xiàn)在的很多儀表放大器的內(nèi)部電路與這個(gè)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(zhǔn)確而且方便。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)在于： a,高共模抑制比； b,通常只需改變電阻 Rx 大小可改變?cè)鲆妗Ｓ捎赗x連接于這兩個(gè)放大器的求和點(diǎn)之間 ,當(dāng)一個(gè)差分電壓加到醫(yī)用放大器的輸入端時(shí) ,整個(gè)輸入的電壓都呈現(xiàn)在 Rx 兩端。 一級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 一級(jí)放大電路 [20]是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ,脈搏測(cè)量?jī)x要求在脈搏信號(hào)頻率范圍內(nèi)，不失真的放大所采集的微弱信號(hào) ,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(diǎn)。通過(guò)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏波動(dòng)頻率的測(cè)量和計(jì)算，并在顯示電路中直觀的顯示出來(lái)。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 40 頁(yè) 本設(shè)計(jì)中，脈搏波動(dòng)頻率測(cè)量的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)脈搏傳感器采集脈搏信息輸出電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路對(duì)其進(jìn)行放大。當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需的 I/O 太多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示的方法。 （ 2）動(dòng)態(tài)