基于單片機(jī)的心率檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-5"\h\z1.引言22.系統(tǒng)基本方案22.1.系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)32.2.各個(gè)部分電路的方案選擇及分析32.2.1.脈搏傳感器部分32.2.2.單片機(jī)選擇32.2.3.顯示部分42.3.系統(tǒng)各模塊的最終方案43.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5單片機(jī)處理電路53.1.1.STC89C51系列單片機(jī)的主要性能特點(diǎn)：5.C51系列單片機(jī)的基本組成：6復(fù)位電路9單片機(jī)復(fù)位電路9振蕩電路10脈搏傳感器部分10HK-2000A集成化脈搏傳感器10脈搏傳感器接收電路12.電源電路123.5顯示報(bào)警部分133.5.1.數(shù)碼管顯示電路13系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14主程序流程的設(shè)計(jì)14定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷程序流程的設(shè)計(jì)15顯示程序流程的設(shè)計(jì)16總結(jié)18參考文獻(xiàn)19引言心率是最為常見的臨床檢查與生理研究的生理現(xiàn)象,且包含兩個(gè)人類生命的重要信息，那就是血管和心臟的生理狀態(tài)。人體各器官的健康狀況、疾病等信息將以某種方式出現(xiàn)在脈沖的脈沖條件。許多有診斷價(jià)值的信息，比如有關(guān)心臟、內(nèi)外循環(huán)和神經(jīng)等系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息，我們可以通過對(duì)脈搏波檢測(cè)脈沖圖包含大量的診斷價(jià)值信息,也可以用來預(yù)測(cè)一些身體器官結(jié)構(gòu)和功能的轉(zhuǎn)變趨勢(shì),通過對(duì)脈搏的檢測(cè)可以對(duì)如高血壓和糖尿病等引起的血管病變進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)脈搏測(cè)量還為血壓測(cè)量，血流測(cè)量及其他某些生理檢測(cè)技術(shù)提供了一種生理參考信號(hào)［1。］在醫(yī)院臨床護(hù)理和日常的中老年保健中,脈搏是一個(gè)基本的生活指數(shù),因此脈搏測(cè)量是最常見的生活特征提取。近年來在日常監(jiān)護(hù)測(cè)儀器,如便攜式電子血壓計(jì),可以完成脈沖測(cè)量。但是這種便攜式電子血壓計(jì)利用微型氣泵壓力橡膠氣球,每次測(cè)量都需要一個(gè)壓縮和解壓縮的過程,有體積龐大、脈搏檢測(cè)的精確度低、加減壓過程會(huì)有不適等等的不足。人類心室周期性的收縮和舒張，導(dǎo)致主動(dòng)脈收縮壓和舒張壓，使血流壓力可以能夠以波的形式從主動(dòng)脈根部，就開始沿著人體整個(gè)動(dòng)脈系統(tǒng)流動(dòng)，這種波稱為脈搏波。脈搏波所呈現(xiàn)出的不同強(qiáng)度、各種形態(tài)、速率不一和跳動(dòng)節(jié)律等方面的綜合信息,在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)血液流動(dòng)在許多生理和病理特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)使用HK-2000集成傳感器轉(zhuǎn)換電壓脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)調(diào)節(jié)使用后AT89S51單片機(jī)對(duì)信號(hào)采集和處理，在很短的時(shí)間內(nèi)，測(cè)量人體每分鐘的脈搏數(shù)，和心率實(shí)時(shí)顯示，便于攜帶。達(dá)到的目的，快速、方便、準(zhǔn)確地測(cè)量心率。脈搏測(cè)量系統(tǒng)性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，穩(wěn)定的輸出顯示，更適應(yīng)流行，適合家庭每天自我反省和醫(yī)院護(hù)士的臨床記錄。系統(tǒng)基本方案心率檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一定要通過收集脈搏的跳動(dòng)變化反映出人體的生物的信號(hào)，然后生物信號(hào)轉(zhuǎn)變成物理的信號(hào)，能使物理信號(hào)表達(dá)人體的心率變化，最后要的出每分鐘的心跳頻率，就一定需要相應(yīng)的硬件電路及芯片來處理物理變化并儲(chǔ)存心跳的次數(shù)。根據(jù)題目的要求系統(tǒng)模塊可以基本劃分為：脈搏傳感器部分、單片機(jī)處理電路部分及顯示電路部分。為實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案病進(jìn)行了論證系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的變換原件傳感器，把采集到心臟跳動(dòng)的紅外光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，用電子儀進(jìn)行測(cè)量和顯示裝置。本系統(tǒng)的組成包括信號(hào)處理系統(tǒng)、傳感器、數(shù)碼顯示、電源、單片機(jī)電路等部分。信號(hào)處理電路主要處理光電傳感器采集到的低頻信號(hào)的模擬電路（包括放大、整形、濾波等）。單片機(jī)電路利用單片機(jī)自身的定時(shí)中斷計(jì)時(shí)功能對(duì)輸入的脈沖電平進(jìn)行運(yùn)算得出心率（包括外部晶振、外部中斷、AT89C51等）。電源電路向信號(hào)處理器、傳感器和單片機(jī)提供電源，可以是直流或交流的穩(wěn)壓電源［2。］各個(gè)部分電路的方案選擇及分析2.2.1.脈搏傳感器部分傳感器通常又稱為轉(zhuǎn)換器或者換能器等。脈沖傳感器是脈沖探測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分,它的基本功能是利用脈沖壓力和徑向脈沖壓力,將一些物理量（非電量）轉(zhuǎn)換成為電能的容易測(cè)量。脈沖傳感器精度、靈敏度、抗干擾和安裝方法決定了脈沖測(cè)量精度,因此選擇整個(gè)設(shè)計(jì)有決定性的作用。本設(shè)計(jì)中，采用HK-2000A集成化脈搏傳感器，HK-2000A集成化脈搏傳感器采用高度集成化工藝將靈敏度溫度補(bǔ)償元件、力敏元件（PVDF壓電膜）、信號(hào)調(diào)理電路、感溫元件集成在傳感器內(nèi)。利用壓電式原理采集信號(hào)，并進(jìn)行模擬信號(hào)輸出，然后輸出同步于人體的脈搏波動(dòng)的脈沖信號(hào)，若脈搏波動(dòng)一次就能輸出一正脈沖。該產(chǎn)品可用于脈率檢測(cè)，如運(yùn)動(dòng)或者健身器材設(shè)備中的心率測(cè)試。2.2.2.單片機(jī)選擇51單片機(jī)是目前所有兼容英特爾8031單片機(jī)的指令系統(tǒng)的一個(gè)統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的最初是英特爾8031單片機(jī),然后閃速存儲(chǔ)器技術(shù)的發(fā)展,8031單片機(jī)不僅取得了很大的進(jìn)步,并成為最廣泛使用的8位微控制器,其代表模型是ATMEL公司的AT89系列,廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)?，F(xiàn)如今很多公司推出了兼容模式的51系列,目前在很長(zhǎng)一段時(shí)間,在未來會(huì)占據(jù)一個(gè)大市場(chǎng)。51單片機(jī)是適合初學(xué)者入門的一個(gè)單片機(jī)，同時(shí)也是目前應(yīng)用最廣泛的一種單片機(jī)［3。］51單片機(jī)是由英特爾公司生產(chǎn)制造的。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，易于開發(fā)的特點(diǎn)。通用型，有總線擴(kuò)展，有較強(qiáng)的位處理功能，有全雙工異步串行通信口。但是其功能相對(duì)較少，訪問外部數(shù)據(jù)有瓶頸，作電壓范圍窄。本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)只需要對(duì)脈搏信號(hào)的波動(dòng)頻率進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和顯示，對(duì)單片機(jī)的要求不是很高。而對(duì)51單片機(jī)，本人比較熟悉，所以，本設(shè)計(jì)中選擇51單片機(jī)作為信息處理中心。在51系列單片機(jī)中，AT89系列單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司推出的一種新型高性能低價(jià)位、低電壓低功耗的8位CMOS微型計(jì)算機(jī)。AT89S51就是其中一款，它可以完全滿足本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，而且，AT89S51的價(jià)格較低。2.2.3.顯示部分根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)是可以設(shè)定報(bào)警的范圍的。對(duì)顯示部分采用以下方案：采用數(shù)碼管。數(shù)碼管具有功耗小、輕薄短小無輻射危險(xiǎn)，簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。系統(tǒng)各模塊的最終方案根據(jù)以上分析，結(jié)合器件和設(shè)備等因素，確定如下方案：1）采用STC89C51單片機(jī)作為控制器，分別對(duì)輸入、顯示、信號(hào)的處理和控制。2）傳感器部分采用光HK-2000A集成化脈搏傳感器，該器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。3）顯示用數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)脈搏數(shù)和蜂鳴器報(bào)警上下限數(shù)值。系統(tǒng)的基本框圖如下圖2.1所示。

圖圖2.1設(shè)計(jì)框圖系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1.單片機(jī)處理電路單片機(jī)處理電路如圖3.1所示Pl0Pl丄KU-PIL2pl23Pl3dF1■15Pl5ffllT=-7-6PI6pl7卩「IlT20[Pl0Pl丄KU-PIL2pl23Pl3dF1■15Pl5ffllT=-7-6PI6pl7卩「IlT20[iJSJmai.c31LL12CON213JZL■1CON：15C：3DpA-17rrISrniwLL20C230pJ1.0592MHzU1PinPi]Pl.2Pl.3PL-PL.5PioPI'■RE盯P3.0(HXD)P3.1(TXD)P3才-]炳P33(-])lTliP3.4(TD)P3.5(T1)P37(-RD)2iTAL2XT占HGNZ51VDDPO(ADCDPG.11ADI]PD.2(AD2]P：3(AD3jPG4(AD4)I-\AD5)「：：6(AD6i]PD.7(AD■:-&A,V?pAL￡-40VC'!?A393B373635292826333ZSEMP27(A17jP2a(A16)P2血曲P2?一1$P23(A：L)P22(xlLi?2l(A?]P2.i：(A3)DDIE：?STC89C51」單片機(jī)20025LED'.-CCAIk-BellSWCONQENPlFBELL吾P2■!圖3.1單片機(jī)處理電路3.1.1.STC89C51系列單片機(jī)的主要性能特點(diǎn):STC89C51系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的單片機(jī)，指令代碼與傳統(tǒng)8051單片機(jī)完全兼容[4]MCS-51的主要特點(diǎn)為:?CPU為8位;?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的片內(nèi)帶128字節(jié)；（RAM）?片內(nèi)帶振蕩器，頻率范圍為1.2~12MHz；?程序存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB；（需要擴(kuò)展ROM）?片內(nèi)帶4KB的Flash程序存儲(chǔ)器；（ROM）?用戶位尋址空間128位（16字節(jié)）；（在128個(gè)字節(jié)中）?片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB；（需要擴(kuò)展RAM）?4個(gè)8位的并行I/O接口：PO、P1、P2、P3；

2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TO、Tl；（MCS-52子系列為3個(gè)，T2）2個(gè)優(yōu)先級(jí)別的5個(gè)中斷源；（高、低2個(gè)）18個(gè)字節(jié)特殊功能寄存器SFR（MCS—52子系列為21個(gè)）；?片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)；1個(gè)全雙工的串行I/O接口，可多機(jī)通信；?有較強(qiáng)的位處理能力；3.1.2.C51系列單片機(jī)的基本組成：計(jì)數(shù)信號(hào)部信A內(nèi)斷64KB總線擴(kuò)展控制》可編程I/O程口

編行

可串外部中斷信號(hào)控制信號(hào)并行I/O口圖3.2框圖P1.0B139初計(jì)數(shù)信號(hào)部信A內(nèi)斷64KB總線擴(kuò)展控制》可編程I/O程口

編行

可串外部中斷信號(hào)控制信號(hào)并行I/O口圖3.2框圖P1.0B139初37vccP11■2P1P1.3■P1.4?P1.SBP1.6■P1.7■FIST■(RXD]P3.D■(TXD]P3.1■〔丙帀]尸32■(INTI)P3.3■(TO]P34■(T1]P3.5IP3.6■<RDjP3.7■XTAL2■XTAI1匚35343332313029_lPI>0(ADO>1PG1(AD1>PD.2(AD2)P0.3(AD3)1PQ.4(AD4)1P0.5(AD5)P0.6(AM)PD.7(AD7)■EAA/PPPShNGND■2028■P2.7(A15)27■P￡.G(A14)26■P2.5(A13)25■P2.4(A12)24■(A11)23■P2.2(A10)22LP2.1(A9>21LP2.0(A8：.圖3.3DIP管腳圖AT89C51與51系列中各種型號(hào)芯片的引腳互相兼容。目前多采用40只引腳雙列直插，如圖3.3所示［15引腳按其功能可分為如下3類：①電源及時(shí)鐘引腳——VCC、VSS；XTAL1、XTAL2；②控制引腳——RST/VPD、ALE/PROG、PSEN、和EA/VPP；③I/O口引腳——P0、P1、P2、P3，為4個(gè)8位I/O口。1）電源引腳VSS（20腳）：接地，0V參考點(diǎn)。VCC（40腳）：5V電源?！咎峁┑綦?、空閑、正常工作電壓】PL7PSENEA/VppALERESET地址總線(ABPL7PSENEA/VppALERESET地址總線(AB效據(jù)總緣應(yīng)圖3.4總線分布2）外接晶體引腳XTAL1（19腳）：接外部晶體振蕩器的一端。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此腳用于外接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，此引腳接地；對(duì)于CMOS單片機(jī)，此引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端⑹。XTAL2（18腳）：接外部晶體振蕩器的另一端，當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此腳用于外接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，此引腳接外部振蕩源；對(duì)于CMOS單片機(jī)，此引腳懸空不接。89C51晶體振蕩器頻率可在6MHZ?40MHZ之間選擇，常選6MHz或12MHz的石英晶體。電容的值沒有嚴(yán)格要求，但其取值對(duì)振蕩器的頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度稍有影響，Cl、C2可在20pF~100pF之間選擇。當(dāng)外接晶體振蕩器時(shí)，電容可選30pF±10pF；外接陶瓷振蕩器時(shí)，電容可選40pF±10pF。3）控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳（1）RST/VPD（9腳）：復(fù)位端。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)持續(xù)2個(gè)以上機(jī)器周期（12個(gè)晶體振蕩周期）高電平即為有效，用于完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。正常工作時(shí)，此腳電平應(yīng)W0.5V。在VCC發(fā)生故障、降低到電平規(guī)定值掉電期間，此引腳可接備用電源VPD（電源范圍5V±0.5V），由VPD向內(nèi)部RAM供電，以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。（2）ALE/PROG（30腳）：地址鎖存使能。ALE（AddressLatchEnable）；PROG（Program）ALE/PROG為CPU訪問外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供地址鎖存信號(hào)，將低8位地址鎖存在片外的地址鎖存器中。ALE/PROG引腳第二功能，對(duì)片內(nèi)Flash編程，為編程脈沖輸入端。（3）PSEN（29腳）：（ProgrammerSavingENable），外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí)有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器單元的讀操作。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)PSEN無效。（4）EA/VPP（31腳）：（EnableAddress/VoltagePulseofProgramming）訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。當(dāng)EA/VPP=“0”時(shí)，表示讀外部程序存儲(chǔ)器。只讀取外部的程序存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，讀取的地址范圍為0000H?FFFFH（64KB）,片內(nèi)的4KBFlash程序存儲(chǔ)器不起作用。當(dāng)當(dāng)EAVPP二“1”時(shí)，表示對(duì)程序存儲(chǔ)器的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。在PC值不超出0FFFH（即不超出片內(nèi)4KBFlash存儲(chǔ)器的地址范圍）時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（4KB）中的程序，但當(dāng)PC值超出0FFFH（即超出片內(nèi)4KBFlash地址范圍）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向讀取片外60KB（1000H-FFFFH）程序存儲(chǔ)器空間中的程序。對(duì)于EPROM（或FLASH）型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳需加12.75V或21V的編程電壓。3.2.復(fù)位電路圖3.5單片機(jī)復(fù)位電路圖時(shí)鐘電路工作后，在REST管腳上加兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部開始進(jìn)行初始復(fù)位（如圖3.5）。

3.2.2.測(cè)試復(fù)位電路P0.7(AD7)-BA?VppALE,-PROG)|PSEN)P2.7(A17)P2.6(/Y16)P2.5(A15)P2.4(A12)P23(A11)P2.2CA10)P2.1(A9)P2,0(A8)32313029283231302928272625242322C13Ov3161718iICYC13Ov3161718iICY119jM20■J。230￡1r11J11.3.3.振蕩電路X?TjIJI丄丿P3.6C-WR)P3?7(-RO)XTA匸1GND0592MHz晶振圖3.7振蕩電路圖本設(shè)計(jì)晶振選擇頻率為11.0592MHz,電容選擇30pF如圖3.7。經(jīng)計(jì)算得單片機(jī)工作機(jī)器周期為：11.0592X(1F11.0592M)=1us。3.4.脈搏傳感器部分3.4.1.HK-2000A集成化脈搏傳感器

HK-2000A集成化脈搏傳感器采用高度集成化工藝將靈敏度溫度補(bǔ)償元件、力敏元件（PVDF壓電膜）、信號(hào)調(diào)理電路、感溫元件集成在傳感器內(nèi)。利用壓電式原理采集信號(hào)，并進(jìn)行模擬信號(hào)輸出，然后輸出同步于人體的脈搏波動(dòng)的脈沖信號(hào)，若脈搏波動(dòng)一次就能輸出一正脈沖。該類產(chǎn)品將可作用于心率檢測(cè)，如健身器材，運(yùn)動(dòng)設(shè)備中的心率測(cè)試。圖3.8HK-2000A集成化脈搏傳感器HK-MOOAlSSftOtSO圖3.9波形圖主要特點(diǎn):過載：100倍模擬脈沖信號(hào)輸出

壓力量程：-50?+300mmHg性能可靠穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)靈敏度比較高過載能力相對(duì)較大抗干擾性能力非常強(qiáng)一致性比較好技術(shù)指標(biāo)：f電源電壓：3?12VDC丄—門1f電源電壓：3?12VDC巴,0(RXD)P3」(TXD)P32(-INT0)P3.3(-INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)然后單片機(jī)在每接收到一個(gè)脈沖波形，數(shù)碼管就會(huì)產(chǎn)生一次計(jì)數(shù)，直到一分鐘之后，計(jì)時(shí)結(jié)束，單片機(jī)才會(huì)停止信號(hào)接收，同時(shí)數(shù)碼管計(jì)數(shù)也會(huì)停止，但要是需要重新計(jì)數(shù)，只需要再次按下測(cè)試按鍵開關(guān)即可。脈搏傳感器內(nèi)輸出的波形非常清晰,切比較完整，信號(hào)波形就沒必要在進(jìn)行放大以及調(diào)整。但3個(gè)接口位置需要注意脈搏傳感器。分別是如圖3.10所示：黑線1號(hào)接地，黃線2號(hào)接單片機(jī)，紅線3號(hào)電源。3.4.3.電源電路

采用USB電源接口，電容的作用是濾波，從外界進(jìn)來的電流，電壓可能不穩(wěn)定，接上電容是為了保證后面的電路電壓相對(duì)穩(wěn)定，為方便指示電源工作狀態(tài),電源接通時(shí)LED燈亮，表示器件開始工作。3.5顯示報(bào)警部分3.5.1?數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管DS1~DS33.5.1?數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管DS1~DS3、R12~R21、VT1~VT3、等組成數(shù)碼顯示電路。本次系統(tǒng)顯示的方式設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描，采用共陽(yáng)數(shù)碼管完成，P3.3-P3.5口作三個(gè)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描位驅(qū)動(dòng)碼輸出，通過三極管驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。P1.0-P1.6口作數(shù)碼顯示七段筆劃字形碼的輸出，用以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各字段。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的端口輸出電流能

力低，無法直接驅(qū)動(dòng)那些器件，故增加三極管加大功率，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管工作。如圖3.12所示。綠色LED燈\I紅色LED燈綠色LED燈\I紅色LED燈紅色LED燈1K電阻PO.O(ADO)PD.ifA-D0P0.2(AD2)P0.3fAD3)PO.4(AD^)PCI.:5(PO.O(ADO)PD.ifA-D0P0.2(AD2)P0.3fAD3)PO.4(AD^)PCI.:5(AD習(xí)P0.6CAD6)PO.7<AE^7)-EJ^VppALK-PROG|PSENP2.7(A17)PZ-afAlfi)P2.5(A15)P2.4<A12)P2.3(A11)P2.2CA10)P2.1CA9J40393137DO8550PNP三極管27::兇r_Vl蜂鳴器VCC圖3.13（LED燈與蜂鳴器電路）根據(jù)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，人體脈搏正常在60到120之間，當(dāng)數(shù)碼管所顯示的示數(shù)大于120時(shí)LED紅燈亮，蜂鳴器響應(yīng)報(bào)警；示數(shù)小于60時(shí)LED黃燈亮，蜂鳴器響應(yīng)報(bào)警；示數(shù)大于120時(shí)小于60時(shí)，LED綠燈亮，蜂鳴器不響。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的端口輸出電流能力低，無法直接驅(qū)動(dòng)那些器件，故增加三極管加大功率，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器工作。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序流程的設(shè)計(jì)本程序的主要思路是，利用單片機(jī)的兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，得出一分鐘的脈搏數(shù)，最后送LCD顯示。流程如圖4.1所示。

開始初始化設(shè)置TO、T1值為0設(shè)計(jì)數(shù)器結(jié)束標(biāo)志為0開T0,T1中斷Y*算出脈搏頻率送顯示*I結(jié)束丿圖4.1主程序流程圖4.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷程序流程的設(shè)計(jì)TO是定時(shí)器，T1是計(jì)數(shù)器。TO,T1中斷請(qǐng)求來自于輸入單片機(jī)中頻率為1Hz的脈沖信號(hào)。T0中斷開始執(zhí)行后，檢測(cè)T1代表的時(shí)間是否大于60S，沒有大于60S則繼續(xù)檢測(cè)，大于60S則關(guān)T1,T0中斷，然后設(shè)計(jì)數(shù)結(jié)束的標(biāo)志為1。T1中斷采用邊沿觸發(fā)方式，當(dāng)處于測(cè)量狀態(tài)的時(shí)候來一個(gè)脈沖，脈搏次數(shù)就加一，由T0定時(shí)一分鐘，累加得出一分鐘的脈搏次數(shù)。T0,T1流程分別如圖4.2，圖4.3所示。

圖4.2TO中斷程序流程圖T1中斷入口rLCD顯示T1的值1T結(jié)束圖4.3T1中斷程序流程圖4.3顯示程序流程的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)LCD1602顯示的內(nèi)容是被測(cè)量者一分鐘的脈搏次數(shù)。設(shè)置的動(dòng)態(tài)顯示方式是顯示的內(nèi)容在屏幕上從左向右移動(dòng)。從中斷程序中取得結(jié)果后，顯示測(cè)試中的脈搏次數(shù)。在液晶屏的第一行將顯示出字符“yourpulseis：”，在第二行顯示出脈搏數(shù)。其數(shù)據(jù)口為P0口。

sbitRS=P2"5;sbitRW=P2飛;sbitE=P2"7;//H數(shù)據(jù)，L指令//H讀，L//H數(shù)據(jù)，L指令//H讀，L寫//片使能信號(hào)，控制其工作//數(shù)據(jù)口圖4.4顯示程序流程圖總結(jié)本設(shè)計(jì)主要是51單片機(jī)在脈搏測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用。重