【正文】 MOV R5， 20 。十進制調(diào)制，變?yōu)?BCD 碼 MOV R4， A MOV A, R3 ADDC A, R3 DA A MOV R3， A MOV A, R2 ADDC A, R2 MOV A, R2 DJNZ R5， LOOP 。送到 BCD 的低端 ADDC A,R4 。清零 MOV R3, A MOV R4, A MOV R5, 16 LOOP: CLR C MOV A, R0 RLC A 。計算時間差 MOV 31H,A 。等待 1INT 由高變低 CLR TR0 。等待 1INT 由高變低 SETB TR0 。T1 工作于工作模式 1， GATE 置位 MOV TL0, 00H MOV TH0,00H 。計數(shù)器加 1 RET 定時 程序設(shè)計 定時器子程序流程圖 如圖 42 所示 ： 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 圖 42 定時子程序 流程圖 主要代碼 如下： CLR EX1 PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0， 31H MOV TL0， 30H MOV R7， 31H LOOP1： CJNZ R7, 50, LOOP3 LOOP2： CJNZ R7,200， LOOP4 關(guān)中斷 保護現(xiàn)場 設(shè)定時器初值 小于 50 次 /分？ 計時器 R6 加 1 蜂鳴器發(fā)音 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 返回 大于 200 次 /分？ 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 LOOP3： MOV A, C JZ A, LOOP5 CLR A SJMP LOOP2 LOOP4： MOV A, C JNZ A, LOOP5 INC R6 CLR SJMP LOOP5 LOOP5： POP PSW POP ACC SETB EX1 RET1 中斷子程序設(shè)計 INT1 外中斷子程序 的 流 程如圖 43： 圖 43 外中斷子程序流程圖 保護現(xiàn)場 取脈沖時間間隔 根據(jù)時間計算出每分鐘的脈搏次數(shù) 十六進制轉(zhuǎn)十進制 保存結(jié)果 恢復(fù)現(xiàn)場 返回 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 主要代碼 如下 ： START : PUSH ACC 。計數(shù)器賦初值 LP: ACALL DISP 。CPU 開中斷 SETB EX1 。設(shè)堆棧指針 SETB IT1 。 1INT 中斷矢量地址 AJMP IP0 。 4 系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 主程序設(shè)計 主程序 部分流程圖如圖 41： 圖 41 主程序部分流程圖 它的主要代碼 為 : ORG 0000H 初始化 開中斷 顯示程序 開始 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 AJMP MAIN 。 在聽到第二次 蜂鳴器的提示音之后，顯示屏上觀察到的是被檢測者的心率，隨后可以看到之前顯示的 心率是否正常的英文提示語。 在實際使用時，駕駛員先將 D1 和 Q1 組成的藍牙耳機樣式的檢測裝置戴上，然后接通電源。 在整合安裝時，可以把 D1 和 Q1 分別連接到藍牙耳機式裝置的耳垂前后的位置，剩余的電路板等各部件安裝在一個塑制小盒中，小盒可以放在駕駛員前的玻璃窗下面。 使用 普通蜂鳴器 作為提示音裝置 。 正常工作時的 電流為 100mA。這樣子就更加降低了心率計在實際使用時所出現(xiàn)的誤差的可能性。此外，此設(shè)計的有效測量顯示范圍是 50 次 /分到 199 次 /分。另外，為 更人性化而提示用戶及時觀察顯示屏上的心率值 ，電路中設(shè)置了一個蜂鳴器電路 ， 由單片機系統(tǒng)驅(qū)動， 當(dāng) 每次脈沖到來時，單片機 的 引腳所連接的蜂鳴器 SP 都 會發(fā)出提示音 提示用戶 ，那么， 當(dāng)用戶第二次聽到 蜂鳴器發(fā)出的 提示音時，就表明 一 分鐘的脈搏計數(shù)的顯示已經(jīng)完成。在液晶顯示屏顯示心率值之后，單片機將對此心率值與 80 次 /分 ~120 次 /分的人體正常脈搏范圍進行比較。當(dāng)脈沖 的 下降沿到達時， AT89C2051就會被觸發(fā) 產(chǎn)生中斷， 相關(guān)程序就會 對脈沖 開始 計時；當(dāng)下一個 脈沖的下降沿到達時，單片機就對 前后 相鄰下降沿 之間的時間間隔計算，計 算所得 到 的結(jié)果就是被檢測駕駛員的 心率。 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 工作原理 脈沖信號 被心率采集電路處理后 ，所得結(jié)果與 單片機的 引腳相連 。另一種方法 就 是在復(fù)位電路中設(shè)計 了 按鍵開關(guān)，通過 設(shè)計的 按鍵開關(guān)來觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機的復(fù)位 [4]。當(dāng)晶振 電路 能夠提供穩(wěn)定的時鐘信號后，單片機就可以一步一步地從 ROM 中取指令執(zhí)行程序 [4] 復(fù)位電路 復(fù)位電路和晶振 電路一樣 都 是單片機系統(tǒng)中 非常典型 的外部 電路 [4]。 晶振電路 在單片機系統(tǒng)中， 有通用的晶振電路， 它 是一種 非常 典型 的 電路，分為外部時鐘方式和內(nèi) 部時鐘方式兩種 [4]。這樣的設(shè)置，使得即使電池電壓降低到 6V，電路也能實現(xiàn)正常工作。 那么， 此時就有了實際所需的脈沖信號， 它經(jīng)由電阻 R12 直接被 送到 AT89C2051 單片機 的 引腳 ， 然后，經(jīng)過系統(tǒng)的處理 就可以實現(xiàn)后面的計數(shù)以及顯示了。充電過程大約需要 20 毫秒 ，之后， 因 為電容 C6 充電電流 的減小使得 IC1c 的同相輸入端 電位 降低，當(dāng)反相輸入端的電位高 于 同 相輸入端的電位時 (此時尖脈沖已過去很久 )， IC1c 就將改變存在的 狀態(tài)并再次輸出低電平。 得到的 脈沖輸入到 IC1c（單穩(wěn)多諧振蕩器） 的反相輸入端 來穩(wěn)定脈沖的輸出，然后 IC1c 的輸出就可以成為后面的實際需要 。先要正弦波 信號 經(jīng)過 比較器 IC1b 轉(zhuǎn)換成方波（電壓比較器可 以實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為二值信號的功能，即只有 0 和 1 兩種狀態(tài)的離散信號）， 而利用 R8可以把比較器的閾值電壓調(diào)定在正弦波的幅值范圍之內(nèi)。另外，為了徹底濾除高頻干擾 ， 使用 由 IC1a、 電容 C 電阻 R4組 成的截止頻率為 10Hz左右（442 1 CRf ???）的 低 通 濾 波 器 電 路 ， 又 把 輸 入 的 信 號 放 大 兩百 倍 左 右（ 4700100000054 ???????? KMRRA）。 然而，由于本系統(tǒng)設(shè)計的使用場所為室外， 室外光線相對室內(nèi)明亮許多， 因此它很大可能會遇到強光輻射 的情況。 那么， 外界高頻信號 會很容易地 干擾 到脈搏信號 而出現(xiàn)錯 誤， 所以， 信號 在進入單片機系統(tǒng)之前 就 必須先進行處理 才能夠 使用 。 心率采集處理電路工作過程如下 ： 電路中的 紅外線二極管 D1 發(fā)射紅外線 照射到耳垂或指尖 部位，然后 紅外 接收 三極管 Q1 接收相應(yīng)人體部位的半透明度，電信號就這樣被轉(zhuǎn)換出來了 。 紅外檢測采集電路模塊：由 D1 和 Q1 組成的紅外檢測元件 等 組成； 信號整形電路模塊： RC 振蕩電路 （由 電阻 R2 和和 電 容 C1 組成） 、光電隔離 電路 、 一階低通濾波電路 ，它們共同構(gòu)成了信號抗干擾電路組；另外，它們和IC1b、 C5 與 R IC1c 共同組成信號整形電路。 系統(tǒng)設(shè)計方案 綜上， 設(shè)計系統(tǒng)框圖及其說明如圖 22 所示： 圖 22 設(shè)計系統(tǒng)框圖 3 系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計 在 硬件 部分， 電路主要完成的是心率采集和心率數(shù)據(jù)處理的功能，那么可以紅外 檢測與采集脈搏 信號抗干擾及濾波 信號整形與放大 單片機 AT89C2051 報警系統(tǒng) 液晶屏顯示 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 將整體電路 分為心率采集和 單片機控制電路。因為用上述方法測試得到的脈搏信號跟人體的脈搏頻率 成正比， 脈搏信號 只要 通過一定功能的電路 轉(zhuǎn)換成 的 脈沖 信號 并 對其進行相應(yīng)的處理 ，就可以實現(xiàn)檢測的脈搏頻率 被 隨時檢測的目的 。當(dāng)血液被送到人體 各部分的 組織時， 血管中的血液飽和度就會變大相應(yīng)的 組織的半透 明度就會減??；當(dāng)血液 重新 流回到心臟時， 人體 組織 血管中的血液飽和度變小，相應(yīng)的它 的半透明度 就會增大。它采用紅外線河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 來檢測并采集駕駛員的脈搏，所 檢測 部位可以為被檢測人的一個手指或耳垂（對于駕駛員來說檢測耳垂會比較不影響他的駕駛，如果制造成藍牙耳機的樣式會更加實用方便）。 AT89C2051 的性能指標(biāo)有： 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 2k 字節(jié)可重擦寫閃速存儲器； 1000 次擦寫周期； 的工作電壓范圍； 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz； 兩極加密程序存儲器； 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 15 個可編程 I/0 口線； 2 個 16 位定時 /計數(shù)器； 6 個中斷源； 可編程串行 UART 通道； 可直接驅(qū)動 LED 的輸出端口 ； 內(nèi)置一個模擬比較器； 低功耗空閑和掉電模式。在閃速編程 和 編程校驗期間， P1 口也可 以 接收編碼數(shù)據(jù) [8]。 它各個管腳的功能是： VCC 電源電壓 ； GND 接地 ； RST 復(fù)位輸入 ； 當(dāng) RST 變?yōu)楦唠娖讲?維持了 2 個機器周期時，所有 的 河南大學(xué)民生 學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 I/O 引腳 都被 復(fù)位 達到高電平 [8]； XTAL1 內(nèi)部時鐘工作電路的輸入 端、反向振蕩器的輸入端 [8]； XTAL2 反向振蕩放大器的輸出 ； P1 口 8 位雙向 I/O 口 ； 和 兩個端口 需要外部上拉，可 以 用作片內(nèi)精確模擬比較器的正向輸入（ AIN0） 、 反向輸入（ AIN1） [8]； 引腳 ～ 提供內(nèi)部上拉，當(dāng)作為輸入 且 被外部下拉為低電平時，它們 就 輸出電流，這是因 內(nèi) 部上拉的緣故 [8]。 AT89C2051 單片機的芯片管腳介紹 本設(shè)計使用的是 AT89C2051 單片機 。 上 世紀(jì) 八十 年代以來，單片機發(fā)展 十分的 迅速，各種新 型高性能的機種 產(chǎn)品不