【正文】 ........................................................13 LED 顯示電路 ......................................................................................14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...........................................................................................................17 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） Ⅳ 5 軟件調(diào)試及仿真 .......................................................................................................19 軟件編譯 .........................................................................................................19 工程的創(chuàng)建 ...........................................................................................19 單片機(jī)的選擇 .......................................................................................19 程序的編譯 ...........................................................................................20 系統(tǒng)仿真測(cè)試 .................................................................................................21 6 結(jié)論 ...........................................................................................................................23 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................25 致 謝 .............................................................................................................................27 附 錄 A .............................................................................................................................29 附錄 B..............................................................................................................................31 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 脈搏測(cè)量?jī)x介紹 脈搏測(cè) 量 儀是用來(lái)測(cè)量一個(gè)人脈搏跳動(dòng)次數(shù)的電子儀器，也是心電圖的主要組成部分，因此，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上具有 非常 重要的作用。但在目前，我國(guó)的心腦血管疾病仍呈逐年上升趨勢(shì)。 而脈搏測(cè)量?jī)x在預(yù)防和發(fā)現(xiàn)這些疾病中有著至關(guān)重要的作用 。幾乎世界上所有的民族都用過(guò) “ 摸脈 ” 作為診斷疾病的手段 ，中醫(yī)中脈診在“望、聞、問(wèn)、切”四診中占有非常重要的地位。 脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài) (波形 )、強(qiáng)度 (波幅 )、速率 (波速 )和節(jié)律 (周期 )等 方面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征，因此對(duì)脈搏波 的 采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。此后隨著機(jī)械和電子技術(shù)的發(fā)展，中醫(yī)脈象儀方面的研究進(jìn)展很快，尤其是七十年代中期，天津、上海、江西等地相繼成立了跨學(xué)科的脈象研究協(xié)作組織，多學(xué)科共同合作促使其進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展水平。脈象探頭的主要原件有應(yīng)變片、壓電晶體、單晶硅、光敏元件、 PVDF 壓電薄膜等。 目前脈搏測(cè)量?jī)x在許多領(lǐng)域被廣泛利用，除了應(yīng)用與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如無(wú)創(chuàng)心血管功能檢測(cè)、妊高癥檢測(cè)、脈率檢測(cè)等等，商業(yè)應(yīng)用也不斷發(fā)展，如運(yùn)動(dòng)、健身器材中心的心率測(cè)試都用到了先進(jìn)的脈搏測(cè)量?jī)x [2]。 （ 2）準(zhǔn)確測(cè)量出 1 分鐘內(nèi)的脈搏跳動(dòng)次數(shù)。 （ 4）發(fā)光二極管通過(guò)發(fā)光的形式顯示脈搏的跳動(dòng)。 圖 11 基于 AT89S52 單片機(jī)脈搏測(cè)量?jī)x系統(tǒng)框圖 復(fù)位電路 晶振電路 電源電路 AT89S52 單片機(jī) 脈搏信號(hào)采集電路 脈搏跳動(dòng)顯示 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 主要器件介紹 單片機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)單片機(jī)選用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機(jī)。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，與工業(yè) 803 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 圖 21 AT89S52單片機(jī)實(shí)物圖 AT89S52 的特點(diǎn) AT89S52 的主要特點(diǎn)： （ 1） 8k 字節(jié) Flash； （ 2） 256 字節(jié) RAM； （ 3） 32 位 I/O 口線 ； （ 4） 看門(mén)狗定時(shí)器 ； （ 5） 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針 ； （ 6） 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； （ 7） 一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu) ； （ 8） 全雙工串行口 ； 基于單片機(jī)的脈搏測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì) 4 （ 9） 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下， CPU 停 止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 [4]。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。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 圖 22 AT89S52 引腳圖 各引腳功能說(shuō)明： P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口。對(duì) P0 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì) P1 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 P2(~)口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 表 21 P3 口第二功能表 引腳 第二功能特性 串行輸入口 RXD 串行輸出口 TXD 外中斷 0 外中斷 1 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外部存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 外部存儲(chǔ)器讀選通 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）基于單片機(jī)的脈搏測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì) 6 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程 序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 中斷源： AT89S52 有 6 個(gè)中斷源。 傳感器的選擇 本 次設(shè)計(jì) 選用的 傳感器由紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成。 紅外接收三極管在紅外光的照射下能產(chǎn)生電能，它的特性是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 。 圖 23 透射式光電傳感器 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 紅外發(fā)光二極管簡(jiǎn)介 紅外線發(fā)光二極管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵 GaAs）制成 PN 結(jié)，外加 正向偏壓向 PN 結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。其最大優(yōu)點(diǎn)是可以完全無(wú)紅暴，或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見(jiàn)紅光）而延長(zhǎng)使用壽命。輻射強(qiáng)度（ POWER）與輸入電流（ If）成正比，輻射強(qiáng)度與發(fā)射距離成反比 [6]?；驹硎枪庹盏?PN 結(jié)上時(shí)，吸收光能并轉(zhuǎn)換為電能。 圖 25 光敏三極管 基于單片機(jī)的脈搏測(cè)量?jī)x設(shè)