【正文】 1 0 0 1 0 0x92 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0xF9 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0xC0 7 1 1 1 1 1 0 0 0 0xF8 6 1 0 0 0 0 0 1 0 0x82 8 1 0 0 0 0 0 0 0 0x80 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0xB0 xx 大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 設(shè)計原理 根據(jù)系統(tǒng)總體的設(shè)計方案，本設(shè)計的工作原理為：電源電路為單片機以及其他模塊提供標準 5V電源；晶振模塊為單片機提供時鐘標準，使系統(tǒng)各部分能協(xié)調(diào)工作；復位電路模塊為單片機提供復位功能；單片機作為主控制器，根據(jù)輸入信號對系統(tǒng)進行相應(yīng)的控制；紅外發(fā)射和接收模塊用來檢測脈搏信號；信號變換模塊用來把紅外接收頭接收到的脈搏信號進行放大和濾波，以便單片 機進行處理；顯示模塊用來顯示具體的脈搏測量結(jié)果，它會記錄脈搏一分鐘的跳動次數(shù)；發(fā)光二極管可以通過發(fā)光的形式顯示脈搏的跳動。 基于單片機的脈搏測量儀設(shè)計 10 圖 28 三位共陽八段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 八段數(shù)碼管字形表 字形表是通過對字形的編碼，由八段數(shù)碼管實現(xiàn)字符的顯示。限流電阻的選取是： 5V電源電壓減去發(fā)光二極管的工作電壓除以 10mA 到 15mA 所得的數(shù)即為限流電阻的值。 三位共陽八段數(shù)碼管簡介 三位數(shù)碼管顯示分為共陰和共陽兩種顯示方式，共陰就是把 abcdefg 這 7 個發(fā)光二極管的負極連接在一起并接地，它們的 7 個正極接到 7 段譯碼驅(qū)動電路74LS245 的相對應(yīng)的驅(qū)動段上；本設(shè)計采用共陽顯示電路，即把 abcdefg 的 7 個發(fā)光二極管的正極連接在一起并接到 5V 電源上，其余的 7 個負極接到 74LS245 相應(yīng)的 abcdefg 輸出端上。集成芯片 74LS04 的引腳圖如圖 27 所示。 8051 的 /RD 和 /PSEN 相與后接 DIR，使得 RD 且 PSEN 有效時， 74LS245 輸入（ ←D1 ），其它時間處于輸出（ →D1 ）[8]。由于 P2 口始終輸出地址的高 8 位，接口時 74LS245的三態(tài)控制端 1G 和 2G 接地， P2 口與驅(qū)動器輸入線對應(yīng)相連。當 8051 單片機的 P0 口總線負載達到或超過 P0 最大負載能力時，必須接入 74LS245 等總線驅(qū)動器。 74LS245 簡介 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動 LED 或者其他的設(shè)備，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。當光敏三極管加上反向電壓時，管子中的反向電流隨著光照強度的改變而改變，光照強度越大，反向電流越大 [7]。 圖 24 紅外發(fā)光二極管 光敏三極管簡介 光敏三極管又稱光電三極管， 采用半導體制作工藝制成的具有 NPN 或 PNP 結(jié)構(gòu)的半導體管 ， 它是一 種光電轉(zhuǎn)換器件。通常應(yīng)用紅外發(fā)射管波長： 850nm、870nm、 880nm、 840nm、 980nm。光譜功率分布為中心波長830~950nm，半峰帶寬約 40nm 左右。在本設(shè)計中，紅外接收三極管和紅外發(fā)射二極管相對擺放以獲得最佳的指向特性[6]。 采用 GaAs 紅外發(fā)光二極管作為光源時，可基本抑制由呼吸運動造成的脈搏波曲線的漂移。兩個外部中斷（ INT0 和 INT1），三個定時中斷（定時器 0、 2）和一個串行中斷 [5]。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 VPP，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。該位置位后，只有一條 MOVX和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 （ PROG）。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。 在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。作為輸入使用時，被外部拉低的引 腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3(~)口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù) 據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1(~)口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復用。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8xx 大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 個 TTL 邏輯電平。 其引腳圖如圖 22 所示?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 引腳功能說明 AT89S52 具有以下標準功能： 8k字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程（ IPS 下載 ），亦適用于常規(guī)編程器 [3]。 AT89S52 簡介 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。 本文的設(shè)計方案： 采用以單片機為核心的控制方案 基于 AT89S52 單片機的脈搏測量儀由電源電路、復位電路、晶振電路、 AT89S52單片機、脈搏感應(yīng)電路、脈搏信號處理電路、脈搏次數(shù)顯示電路以及脈搏顯示發(fā)光二極管組成，系統(tǒng)框圖如圖 11 所示。 （ 3）通過數(shù)碼管顯示出 1 分鐘內(nèi)脈搏跳動的次數(shù)。 基于單片機的脈搏測量儀設(shè)計 2 本設(shè)計所要實現(xiàn)的目標 基于 AT89S52 單片機脈搏測量儀設(shè)計要求如下： （ 1）要求通過手指測量脈搏跳動。其中以單部單點應(yīng)變片最為廣泛，不過近年來正在向三部多點式方向設(shè)計 [1]。脈象探頭式樣很多，有單部、三部、單點、多點、剛性接觸式、軟性接觸式、氣壓式、硅杯式、液態(tài)汞、液態(tài)水、子母式等組成。 脈搏測量儀的應(yīng)用 20世紀 50年代初，朱顏將脈搏器引入到中醫(yī)脈診的客觀化研究方面。脈搏是常見的生理現(xiàn)象，蘊含著豐富的人體生理病理信息。 從脈搏波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來都受到中外醫(yī)學界的重視。其發(fā)病率和死亡率均居各種疾病之首，是人類死亡的主要原因之一。隨著人們生活環(huán)境和經(jīng)濟條件的改善，以及文化素質(zhì)的提高，其生活方式，保健需求以及疾病種類 、治療措施等發(fā)生了明顯的變化。 LED。 關(guān)鍵詞 ：脈搏測量儀 ； AT89S52； LED；信號處理 xx 大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文 ） Ⅳ The Design of Pulse Measurement Instrument Based on Single Chip Microputer ABSTRACT Comprehensive information form, strength, speed and rhythm of the pulse wave show, can reflect the human cardiovascular system flow characteristic in many physiological diseases. According to the characteristics of the human pulse signals, this paper designed a pulse measurement system based on mcu. System uses infrared emitting and receiving diode acts as a pulse sensor to collect the pulse signal. Firstly, the collected signal through lowpass filtering and amplifying circuit for pulse signal processing, then, the pulse signal amplification of the voltage reference change through the shaping circuit, after an amplifying circuit amplifies the pulse signa