【正文】 的相關(guān)時間信息， DS1302 的時鐘電路如圖 313 所示。為了使設(shè)備能正常工作，電池電壓必須在 ~ 范圍之間 。當(dāng)電源電壓 VCC 低于 VBAT 的下降， 則 RAM 區(qū)計 時器將切換到外部電源（標(biāo)稱 VBAT VBAT 直流電源）。 圖 39 DS1302 引腳示意圖 VCC， GND直流電源輸入引腳 ，當(dāng)在正常范圍 5V 電源裝置 可以完全訪問，可以讀取和寫入數(shù)據(jù) 。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送 。當(dāng) VCC2 小于 VCC1 時， DS1302由 VCC1 供電。 DS1302 由 VCC1 或 VCC2 兩者中的較大者供電。 13 圖 38 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源。與采用并行總線與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時鐘芯片相比， DS1302 與單片機(jī)的連線大為減少，極大的節(jié)省了單片機(jī)的系統(tǒng)資源，單片機(jī)通過讀取 DS1302 上面的數(shù)據(jù)可以得到實時時間。集成運放采用了 74HC14，除此外 74HC14 還接上了一個 LED用作指示脈搏跳動的狀態(tài)。 放大電路 C468KR8231A84AMP1ALM358C1680KR4C3R5680KR9C2R3C568KR7VCC567B84AMP1BLM358 圖 310 放大濾波電路 圖 310 為脈搏計的放大濾波信號，由于脈搏信號輸出的信號十分微弱，一般在 uV級別，除此外輸出的信號一般會伴隨很大的噪聲干擾，因此在這里用 LM358 搭建起一 12 個放大和濾波電路，其中 C4 和 R8,C5 和 R7 起到的是高通電路，可以隔絕低頻干擾，R4 和 C3， R2 和 C2 起到的是低通濾波的作用 ，可以隔絕高頻干擾 [2]。 D1LED0MK1光電二極管150RR1+5VAGND33KR2+5VAGND 圖 39 傳感器信號調(diào)節(jié)原理電路 如圖 39 中，紅外管 VD 采用 ST188。選擇電路：放大整形電路圖如圖 38 所示。 1KR4+5VLS1蜂鳴器Q18550 圖 37 蜂鳴器驅(qū)動電路圖 信號采集電路設(shè)計 這部分電路的功能是由傳感器的脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，一般為幾十毫伏，必須擴(kuò)大，以達(dá)到所需的電壓形成電路，通常幾伏。本處選用的是 8550 三極管，它是一個 PNP 型的三極管，當(dāng)基極給低電平的時候三極管導(dǎo)通，這時候蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)給高電平的時候，三極管關(guān)閉，蜂鳴器不發(fā)聲 [2]。 10 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U2單片機(jī)12Y112MHZ30pFC830pFC9S2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPB 圖 36 鍵盤模塊電路圖 蜂鳴器模塊設(shè)計 本設(shè)計還帶有脈搏超出設(shè)定范圍報警的功能，當(dāng)檢測到當(dāng)前的脈搏跳動次數(shù)超出用戶所設(shè)定的上限或者下限的時候，單片機(jī)就可以驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U2單片機(jī)+5V12Y212MHZ30pFC830pFC91 2 3 4 5 6 7 8 9P1 10K 排阻VSS1VCC2VEE3RS4RW5EN6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714A15K16LCD1lcd1602+5V+5V+5VS1SWPB10KR1010uFC6+5V10KR22 圖 35 LCD1602 與 STC89C52 的接口 鍵盤模塊設(shè)計 本按鍵模塊使用的是多位獨立按鍵，按鍵一端接 IO 口，一端接地，由于單片機(jī)的IO 口都有內(nèi)部上拉，因此當(dāng)按鍵沒有按下的時候， IO 檢測到的時候高電平，當(dāng)按鍵按下的時候，相當(dāng)于 IO 短接地，因此這時候單片機(jī)檢測到的電平為低電平，通過檢測不同時刻的 IO 口狀態(tài)就可以判斷按下的是那個按鍵 [4]。 向 LCD 發(fā)送緩沖區(qū) 字符 ，在程序 中采用 2字符數(shù)組， 其中一個 顯示字符，另一個顯示電壓數(shù)據(jù)，顯示文字或數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的數(shù)組 ，完成后統(tǒng)一的顯示。用 STC89C52 的 P0 口作為數(shù)據(jù)線，用 、 、 分別作為 9 LCD 的 EN、 R/W、 RS。 圖 34 LCD1602 引腳圖 液晶 寄存器選擇控制如表 31。 HD44780 控制器是 兩個 8 位寄存器，指令寄存器（ IR）和 數(shù)據(jù)寄存器（ DR）忙標(biāo)志 （ BF）， 顯示數(shù) RAM（驅(qū)動器）， 字符發(fā)生器（ cgorom），字符發(fā)生器內(nèi)存（ RAM），地址計數(shù)器。但對于字符發(fā)生器的控制器，顯示字符比較簡單，可以讓控制器工作文本模式，根據(jù)列數(shù)設(shè)置光標(biāo)顯示在 LCD 上，開始在 RAM 查找相應(yīng)的地址，發(fā)送代碼的字符 [6]。 液晶由 m 行 n 列的顯示單元構(gòu)成，假定液晶顯示 64 行，每行有 128 列，每 8 列對應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，其中包括 16 每行字節(jié)，共 16 8＝ 128 點， 64 16 的屏幕顯示單元顯 8 示 1024 字節(jié) RAM 區(qū)對應(yīng)的屏幕上，內(nèi)容和相應(yīng)的光與暗的對應(yīng)位置的每一個字節(jié)。 顯示界面用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集的電壓數(shù)據(jù)。與 CRT 顯示器相比，液晶顯示器的優(yōu)勢 是非常明顯的。 LCD 液晶顯示器簡介 由于本設(shè)計中要求顯示界面顯示一些參數(shù)，因此這里選用了 LCD1602 作為界面顯示，可以把一些相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行顯示。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計 7 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1單片機(jī)+5V12Y212MHZ30pFC330pFC41 2 3 4 5 6 7 8 9P1 10K 排阻+5VS1SWPB10KR310uFC2+5V 圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 圖 33 為單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖，單片機(jī)最小系統(tǒng)有單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路組成，時鐘電路選用了 12MHZ 的晶振提供時鐘，根據(jù)官網(wǎng)的數(shù)據(jù)手冊，要讓晶振起振還要配備 2 個 30PF 的電容，時鐘電路作用為給單片機(jī)提供一個時間基準(zhǔn)，其中執(zhí)行一條基本指令需要的時間為一個機(jī)器周期，單片機(jī)的復(fù)位電路可以對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，按下復(fù)位按鍵之后可以使單片機(jī)進(jìn)入剛上電的起始狀態(tài)，這里 RC 電路的作用就是讓單片機(jī)有個充電的過程，為 了保證復(fù)位成功電容充放電時間要大于 2US，選擇了 10K 和 10UF 較為常規(guī)的值，充放電時間遠(yuǎn)大于 2US。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會有定時控制需求，如定時輸出、定時檢測、定時掃描等；也經(jīng)常要對外部事件進(jìn)行計數(shù)。 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U5單片機(jī) 圖 32 STC89C52 單片機(jī)管腳圖 STC89C52 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) STC89C52 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級，可以實現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。最高振蕩頻率為12MHz。 一 個全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。 6 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)。 個定時器 /計數(shù)器，每個定時器 /計數(shù)器可設(shè)置和計數(shù)的方式，用來計數(shù)外部事件，可以設(shè)置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時實現(xiàn)計算機(jī)控制的結(jié)果。 STC 公司推出的 89系列單片機(jī)集成 16K， 32K， 64K FLASH 存儲器，用戶可以根據(jù)需要選擇。但也有一些單片機(jī)內(nèi)部無 ROM/EPROM，如 8031， 8032， 80C31 等。 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM（ 128B），可以讀 /寫操作的數(shù)據(jù)存儲，如中間結(jié)果，最終結(jié)果要顯示數(shù)據(jù)，用 STC89 系列單片機(jī)提供高達(dá) 1K 的 RAM。 STC89C52 單片機(jī)的基本組成框 圖見圖 31。 STC89C52 有 40 個引腳， 4 個 8 位并行 I/O 口， 1 個全雙工異步串行口，同時內(nèi)含5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級， 2 個 16 位定時 /計數(shù)器。除此之外系統(tǒng)還帶一個定時提醒測量的時鐘 功能，用戶可以設(shè)定鬧鐘時間。 所以使用 DS1302 作為一個時鐘模塊。其主要特點是使用串行數(shù)據(jù)傳輸，可提供充電功能的可編程的掉電保護(hù)電源，并且可以關(guān)閉充電功能。 DS1302 內(nèi)部有一個 31 8 的數(shù)據(jù)存儲器 RAM 暫存。 方案二： 用 DS1302 時鐘芯片， DS1302 的時鐘是一個高性能的實時時鐘電路，功耗低，它可以對年，月，日，星期，時間，分鐘，秒計時，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 至 的。 時鐘芯片的選型和論證 方案一： 單片機(jī)的定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)時間計數(shù)。 方案二： 光電傳感器提取脈搏信號，手指組織可分為皮膚，手指組織肌肉，骨骼和其它非血液組織和血液組織，包括非血液組織的光吸收量是恒定的，而血液的搏動，動脈血與靜脈血很弱，可以忽略，因此，光透過手指的變化后，僅有動脈血充盈引起的，所以在恒定光源的波長照射，通過手指檢測光強(qiáng)度將間接測量人體脈搏信號。壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)在一個方向的外力和變形（包括彎曲變形），由于內(nèi)部電荷的極化現(xiàn)象，會在表面產(chǎn)生電荷。 所以， LCD1602 方 案的第三液晶顯示屏作為顯示模塊。但由于數(shù)碼管動態(tài)掃描需要借助 74LS164 移位寄存器轉(zhuǎn)移，芯片往往是很多在電路調(diào)試的障礙，