【正文】 出一個 22uF 的電容和一個 2K 的電阻接 +5V 的電源組成一個復(fù)位電路。如圖 25 所示： 圖 25 AT89C51 復(fù)位電路原理圖 電子血壓計畢業(yè)論文 18 167。 AT89C51 的時鐘電路： AT89C51 的 +5V 電源由 39 腳引入，第 19 腳接地，第 17 腳和第 18 腳間由 12MHz 的晶振及兩個 20pF 的無極性電路組成一個時鐘振蕩電路。如圖26 所示： 圖 26 AT89C51 時鐘電路原理圖 167。 AT89C51 與液晶顯示模塊的電路連接 液晶顯示模塊所要的數(shù)字信號從 AT89C51 的 口引出，分別對應(yīng)的接 DM162 的 D0D7 端口，完成數(shù)據(jù)傳輸，液晶顯示模塊的控制引腳RS、 PR、 E 分別接到 89C51 的 、 、 口，以實現(xiàn)微處理器對液晶顯示模塊的控制。如圖 27 所示： 圖 27 AT89C51 與顯示模塊電路接線原理圖 電子血壓計畢業(yè)論文 19 167。 液晶顯示模塊簡介及電路設(shè)計 167。 液晶顯示模塊 DM1602 簡介 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點 ,在袖珍 式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 這里介紹的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器 ,根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字等等 實物圖片如圖 28： 圖 28 DM162 實物圖 1602 采用標準的 14 腳接口 ,其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端 ,接正電源時對比度最弱 ,接地電源時對比度最高 ,對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影” ,使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選 擇 ,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線 ,高電平時進行讀操作 ,低電平時進行寫操作。當 RS 和 RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址 ,當 RS為低電平 RW為高電平時可以讀忙信號 ,當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端 ,當 E 端由高電平跳變成低電平時 ,液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 電子血壓計畢業(yè)論文 20 第 15～ 16 腳：空腳 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形 ,如 表 21 所示 ,這些字符 有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等 ,每一個字符都有一個固定的代碼 ,比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H） ,顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來 ,我們就能看到字母“ A” 表 21 CGRM 和 CGRAM 中字符代碼與 字符圖形對應(yīng)關(guān)系 高位 地位 0000 0010 0011 0100 0101 0111 0000 CGRAM(1) 1 232。 Q p 0001 (2) ！ 2 A R q 0010 (3) “ 3 B S r 0011 (4) 4 C T s 0100 (5) $ 5 D U t 0101 (6) % 6 E V u 0110 (7) amp。 7 F W v 0111 (8) 8 G X w 1000 (1) ( 9 H Y x 1001 (2) ) : I Z y 1010 (3) “ 。 J [ z 1011 (4) + K 165。 { 1100 (5) | = L ] | 1101 (6) _ M ^ } 1110 (7) . ? N 1111 (8) / O ← 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令 ,如 表 22 所示 , 表 22 1062 內(nèi)部控制指令 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 電子血壓計畢業(yè)論文 21 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標 或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址 (AGG) 8 置數(shù)字存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ ADD） 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 1 0 要寫的數(shù) 11 從 CGRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 167。 液晶顯示模塊 DM1602 電路設(shè)計 VSS 為地電源， VDD 接 5V 正電源， V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時 對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 PS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當 PS 和 PR 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 PS 為低電平 PR 為高電平時可以讀忙信號，當 PS 為高電平 PR 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。如圖所示： 圖 211 液晶顯示模塊電路 電子血壓計畢業(yè)論文 22 167。 其他電路設(shè)計 167。 電源電路 電源由 AAA 電池兩顆提供。電源透過 L D U3 形成 PFM 升壓電路，R33 與 C9 做為升壓后電壓濾波作用。實測中，加上 R33 可降低 50%之電源離訊。 Q4 為 VCC 電源控制電晶體。 R13 與 R14 分壓值做為電壓偵測位準。 具體工作方式：當 3V 電壓從 L1 流過給升壓 IC 后，經(jīng)升壓從第 3 腳輸出為 5V， Q4 為開關(guān)管，在關(guān)機狀態(tài)下， Q4 不導(dǎo)通， C9， C11 為濾波電容。當 POWER 鍵按下時 Q4 導(dǎo)通，輸出一個 5V 的電壓給 Vcc，供電給其他設(shè)備。如圖 212 所示： 圖 212 電源電路原理圖 167。 線性閥 PWM 控制電路 泄氣速率以 PWM（ Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)變）方式控制， MCU將依據(jù)壓力值之泄氣變化調(diào)整泄氣速率在規(guī)格范圍內(nèi)。 C11 與 C12 做為 穩(wěn)定電源與濾波作用，減少 PWM 控制避免電源變動造成電壓不穩(wěn)。 ]12[ 具體工作方式：當充氣到 200KPA 時，開始漏氣，由 IC 發(fā)出一個信號給第 3 腳，經(jīng) R12 流過到 Q2， 使 Q2 導(dǎo)通，輸出一個 的電壓給 V1，電子血壓計畢業(yè)論文 23 使 V1 開始工作， D2 保護 Q2 和 V1 的正常工作而設(shè)計。如圖 213 所示： 圖 213 線性閥 PWM 控制電路 167。 充氣 PUMP 控制電路 PUMP control 訊號控制 PUMP 動作， R27 為限流電阻。 具體工作方式：由 IC 的 4 腳輸出一個低電平約（ ）信號給 R27，經(jīng) Q1 導(dǎo)通， VBT 為 Q1 提供 3V 的電壓， Q1 導(dǎo)通輸出一個 的電壓經(jīng)PUMP，使 PUMP 導(dǎo)通。 D3 為保護二極管，使 PUMP 能穩(wěn)定工作 。 ]12[ 如圖214 所示： 圖 214 充氣 PUMP 控制電路原理圖 167。 按鍵電路 開關(guān)連接單片機的 27 腳，構(gòu)成整個系統(tǒng)的開 關(guān)電源。按下 POWER 鍵，電子血壓計畢業(yè)論文 24 則系統(tǒng)導(dǎo)通，開始工作。如圖所示： 圖 215 按鍵電路原理圖 電子血壓計畢業(yè)論文 25 第三章 軟件系統(tǒng)流程以及程序的設(shè)計 167。 單片機主程序流程圖 主程序流程 A / D 采 樣開 始數(shù) 據(jù) 處 理 子 程 序最 大 脈 搏 幅 度保 存 最 大 脈 搏 幅 度A / D 采 樣數(shù) 據(jù) 處 理 子 程 序保 存 脈 搏 幅 度 及 對 應(yīng) 的靜 態(tài) 壓 力計 算 收 縮 壓 舒 張 壓 及 心率最 大 脈 搏 幅 度的 0 . 7 7 倍結(jié) 束Y YNN 圖 31 主程序流程圖 流程圖說明 主程序依此調(diào)用 5 個模塊： 處理模塊、測量模塊、信號處理模塊顯示模塊、顯示模塊、電源處理模塊 167。 處理模塊 判斷鍵盤的當前狀態(tài)（是否開 /關(guān)電源），執(zhí)行相應(yīng)的操作。 電子血壓計畢業(yè)論文 26 按 鍵 是 否 按 下開 啟 氣 閥 充 氣氣 壓 是 否 達 到定 值開 始 A/D轉(zhuǎn) 換 圖 32 處理 模塊流程圖 測量模塊 測量信號為二路，壓力傳感器的信號經(jīng)放大送 AD1，作為靜態(tài) 直流 血壓信號；隔直后經(jīng)再次放大送 AD2，作為脈搏波信號。由于傳感器的 AD 為10 位，因此最高精度可達 1/1024。采 樣后的信號經(jīng)信號處理模塊的處理，最終計算得到收縮壓、舒張壓 。 167。 信號處理模塊 主要功能是脈搏波的判斷和檢測，主要分為兩步：第一步，對 A/D 采樣的脈搏波信號進行低通濾波處理，排除因外界干擾造成的信號讀數(shù)的誤差；第二步，采用相關(guān)運算，最大程度的排除因手臂的運動造成的誤差。在這基礎(chǔ)上，分析信號，得到波形的峰值（ 供判斷收縮壓，舒張壓和平均壓），得到每個脈搏波的時間。 電子血壓計畢業(yè)論文 27 讀 取 A / D 信 號比 較 下 一 壓 力 值 B和 上 一 壓 力 值 AB AA 是 波 峰 并 存 儲 A 值比 較 下 一 壓 力 值 D和 上 一 壓 力 值 CD CC 是 波 峰 并 存 儲 C 值求 A 、 C 平 均 值 E取 A 之 后 接 近 0 . 7 7 E血 壓 值 為 舒 張 壓 Y取 D 之 前 接 近 0 . 5 E血 壓 值 為 收 縮 壓 XN讀 取 并 存 儲 A / D 血壓 值YYN 圖 33 信號處理模塊流程圖 167。 顯示模塊 主要顯示 3 種信息：測量過程顯示當前壓力值、漏氣速率；測量結(jié)束后分別以 mmHgH 和 Kpa 方式滾動顯示收縮壓、舒張壓及心率；校準狀態(tài)下顯示當前壓力值、漏氣速率。 串行通信模塊 采用 PC 機主叫的中斷方式，一旦接到 PC 機發(fā)來的命令，對血壓進行初始值的設(shè)定，主要包括起始加壓值，每次的壓力遞增值和最高壓力限制。 LCD 顯示子程序流程 LCD1602: 電子血壓計畢業(yè)論文 28 調(diào) R E S E T數(shù) 據(jù) 送 P 1 口調(diào) D r c o m m a n d修 改 顯 示 位 置R E TY數(shù) 據(jù) 導(dǎo)