【正文】 復(fù)位電路 12 晶振電路 13 脈搏信號采集放大電路 13 LED顯示電路 144 系統(tǒng)軟件設(shè)計 165 軟件調(diào)試及仿真 17 軟件編譯 17 工程的創(chuàng)建 17 單片機的選擇 17 程序的編譯 18 系統(tǒng)仿真測試 196 結(jié)論 21參考文獻 23致 謝 25附錄A 27附錄B 29Ⅲxx大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論 脈搏測量儀介紹脈搏測量儀是用來測量一個人脈搏跳動次數(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，我國的心腦血管疾病仍呈逐年上升趨勢。而脈搏測量儀在預(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“摸脈”作為診斷疾病的手段，中醫(yī)中脈診在“望、聞、問、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，因此對脈搏波的采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價值和應(yīng)用前景。此后隨著機械和電子技術(shù)的發(fā)展，中醫(yī)脈象儀方面的研究進展很快，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入了一個新的發(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。目前脈搏測量儀在許多領(lǐng)域被廣泛利用，除了應(yīng)用與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如無創(chuàng)心血管功能檢測、妊高癥檢測、脈率檢測等等，商業(yè)應(yīng)用也不斷發(fā)展，如運動、健身器材中心的心率測試都用到了先進的脈搏測量儀[2]。（2）準(zhǔn)確測量出1分鐘內(nèi)的脈搏跳動次數(shù)。（4）發(fā)光二極管通過發(fā)光的形式顯示脈搏的跳動。復(fù)位電路晶振電路電源電路AT89S52單片機脈搏信號采集電路脈搏跳動顯示 圖11 基于AT89S52單片機脈搏測量儀系統(tǒng)框圖2 主要器件介紹 單片機的選擇 本次設(shè)計單片機選用ATMEL公司的AT89S52單片機。使用Atmel公司高密度非易失性存儲技術(shù)制造，與工業(yè)80380C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。圖21 AT89S52單片機實物圖 AT89S52的特點 AT89S52的主要特點：（1）8k字節(jié)Flash；（2）256字節(jié)RAM；（3）32 位I/O 口線；（4）看門狗定時器；（5）2 個數(shù)據(jù)指針；（6）三個16 位定時器/計數(shù)器；（7）一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)；（8）全雙工串行口；（9）片內(nèi)晶振及時鐘電路。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。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(fù)位為止。 圖22 AT89S52引腳圖各引腳功能說明： P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。對P0端口寫“1”時，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。程序校驗時，需要外部上拉電阻。對P1 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。 P2(~)口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。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）。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。 在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。對P3 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。 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/計數(shù)器0 定時/計數(shù)器1 外部存儲器寫選通外部存儲器讀選通RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）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)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。EA/VPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（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)部程序存儲器的指令。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。中斷源：AT89S52 有6個中斷源。 傳感器的選擇本次設(shè)計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轉(zhuǎn)換為電信號。圖23 透射式光電傳感器 紅外發(fā)光二極管簡介 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)點是可以完全無紅暴，或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）而延長使用壽命。輻射強度（POWER）與輸入電流（If）成正比，輻射強度與發(fā)射距離成反比[6]?；驹硎枪庹盏絇N結(jié)上時，吸收光能并轉(zhuǎn)換為電能。圖25 光敏三極管 驅(qū)動芯片的選擇本設(shè)計采用74系列中的74LS245作為數(shù)碼管驅(qū)動器，集成芯片74LS04作為數(shù)碼管反相器。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。圖26 74LS245引腳圖 74LS04簡介 74LS04是6非門（反相器），它的工作電壓是5V，內(nèi)部含有6個CMOS反相器，74LS04的作用就是反相把1變成0。圖27 74LS04引腳圖 顯示器的選擇本設(shè)計采用3位共陽八段數(shù)碼管作為顯示器。無論是共陰還是共陽，都需要加限流電阻，否則會燒壞七段譯碼管。~，為計算方便，通常選2V，發(fā)光二極管的工作電流選取在10~20mA[9]。表22列出了字符“0”至字符“9”的對應(yīng)字型碼[10]。下面給出各個部分的硬件電路設(shè)計方案。其總電路圖見附錄