基于單片機(jī)控制的人體健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

壓電傳感器將檢測(cè)到的心跳信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再通過集成運(yùn)放轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以接本系統(tǒng)的研究于開發(fā)有利于人體健康檢測(cè)的需要，對(duì)日常生活的改善有很多好單片機(jī)8051;DS18B20;BPO1;A/D轉(zhuǎn)換ⅡThissystemdesignisthehumanbodyhealthmonitorsystemwhichcontthemonolithicintegrthreehealthbodydrafts:Palpitation,bodytemperature,bloodpressure.Arecomposedbythehardwareandthesoftwaretwoparts.Firstipalpitationsignalusingthepiezoelectricpick-uptotransformintotheelectricalsignaltransportsagainthroughtheintegrationintegratedcircuitwillbeallowedtoreceive.Nextisthetemperatureexaminatioprogrammingprocessaccordingtothischexaminationoncemore,transformsintousingpressuretransmitterBPO1thebloodpressuretheelectricalsignal,transformsthroughtheADC0809modulusswitcsignaldemonstratesthroughmonolithicincludesthemonolithicinrepositionstheelectriccircuitaswellasthekeyboardelectrThissystemresearchisadvantageoustothedevelopmenttothehumanbexaminationneed,hasverymanyadvantagetothedailylMonolithicintegratedcircuit8051;DS18B20;BP01;A/Dtransformation中文摘要及關(guān)鍵字 英文摘要及關(guān)鍵字 1.總體方案 1.1方案論證及系統(tǒng)工作原理 1.2總體方案圖 2硬件設(shè)計(jì) 2.1主控芯片MCS—51介紹 2.2ADC0809的介紹 2.3心跳檢測(cè)原理設(shè)計(jì) 2.4溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì) 2.5血壓檢測(cè)電路原理及設(shè)計(jì) 2.6其他電路設(shè)計(jì) 2.7硬件總電路圖 3.軟件設(shè)計(jì) 3.1主程序流程圖 3.2子程序流程圖 3.2.1心跳檢測(cè)流程 3.2.2溫度檢測(cè)流程圖 3.2.3血壓檢測(cè)流程圖 21-3.3主程序清單 22-3.4子程序清單 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 附錄二 錯(cuò)誤!未定義書簽。畢業(yè)(論文)緒論隨著微控制技術(shù)(以軟件代硬件的高性能控制技術(shù))的日益完善和發(fā)展，單片機(jī)在本次設(shè)計(jì)中我與張錫陽同學(xué)一組，完成這個(gè)課題，單片機(jī)單片機(jī)1.總體方案本系統(tǒng)通過鍵盤設(shè)定三種工作方式：心跳檢測(cè)，人體體溫檢測(cè)，血壓檢測(cè)。心跳檢測(cè)采用傳感器將心跳轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以接受的信號(hào)，每跳動(dòng)一次就產(chǎn)生一個(gè)脈沖，讓單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)中斷，每中斷一次就進(jìn)行一次計(jì)數(shù)，每分鐘進(jìn)行一次采樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)心跳數(shù)。人體體溫檢測(cè)利用芯片DS18B20這個(gè)數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量。測(cè)的數(shù)據(jù)通過CD4511進(jìn)行譯碼，輸入數(shù)碼管進(jìn)行顯示。測(cè)的數(shù)據(jù)如果超限則進(jìn)行報(bào)警。血壓檢測(cè)利用BPO1型壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放由ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入單片機(jī)處理。如果血壓超限則報(bào)警。該方案可以有效、實(shí)時(shí)的測(cè)量心跳、體溫、血壓這些要求監(jiān)測(cè)參數(shù)，能夠達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)方案是切實(shí)可行的。1.2總體方案圖路路總體方案2.1主控芯片MCS—51介紹口等。MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。T2^16位定時(shí)器/事伴計(jì)數(shù)器程序存院器數(shù)匿存佬器可編程書行口中斷①②③④⑤⑦片內(nèi)帶震蕩器，震蕩頻率f范圍為1.2～12MHz:可有時(shí)鐘輸出128個(gè)字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4K字節(jié)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4個(gè)8位并行I/0接口：P0、P1、P2、P3畢業(yè)(論文)⑧2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器請(qǐng)Uu驅(qū)詞亞乘動(dòng)器與與5詔報(bào)車計(jì)聚器Kmm圖2MCS—51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制器兩部分電路組成。運(yùn)算器電路畢業(yè)(論文)運(yùn)算器電路包括ALU(算術(shù)邏輯單元)、ACC(累加器)、B寄存器、狀態(tài)寄存器、暫存器1和暫存器2等部件，運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算電路以ALU為核心單元，可以完成半字節(jié)、單字節(jié)以及多字節(jié)數(shù)據(jù)的運(yùn)算操作，其中包括加、減、乘、除、十進(jìn)制調(diào)整等算術(shù)運(yùn)算以及與、或、異或、求補(bǔ)和循環(huán)等邏輯操作，運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)由狀態(tài)寄存器保存?？刂破麟娐钒ǔ绦蛴?jì)數(shù)器PC、PC加1寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時(shí)與控制電路等?？刂齐娐吠瓿芍笓]控制工作，協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分正常工作。②定時(shí)器/計(jì)數(shù)器MCS-51單片機(jī)片內(nèi)有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器0和定時(shí)器1。它們可以用于定時(shí)控制、延時(shí)以及對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)和檢測(cè)等。(此次設(shè)計(jì)是通過定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)編碼器輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù))。③存儲(chǔ)器MCS—51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，其主要特點(diǎn)是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間是相互獨(dú)立的，物理結(jié)構(gòu)也不相同。對(duì)MCS一51系列(8031除外)而言，有4個(gè)物理上相互獨(dú)立的存儲(chǔ)器空間：即內(nèi)、外程序存儲(chǔ)器和內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。對(duì)于8051其芯片中共有256個(gè)RAM單元，其中后128個(gè)單元被專用寄存器占用，只有前128個(gè)單元供用戶使用。MCS—51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口(PO、P1、P2和P3),每一條I/0線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。PO口為三態(tài)雙向口，能帶8個(gè)TTL門電路，P1、P2和P3口為準(zhǔn)雙向口，負(fù)載能力為4個(gè)TTL門電路。⑤中斷控制系統(tǒng)MCS—51單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿足控制應(yīng)用的需要。8051共有5個(gè)中斷源，即外中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)，串行中斷1個(gè)。所有中斷分為高級(jí)和低級(jí)兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。畢業(yè)(論文)圖3為MCS—51系列單片機(jī)引腳圖及邏輯符號(hào)，它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的40腳DIP封裝。這些引腳的功能描述如下：P0.2P0.323456789圖38051單片機(jī)引腳圖Vss:接地端。1.輸入/輸出引腳(I/O接口)②PO接口(P0.0~P0.7);8位雙向I/O接口，占39~32腳.如果系統(tǒng)接有外部存儲(chǔ)器，則PO接口作為數(shù)據(jù)總線和低8位地址各引腳功能簡(jiǎn)要說明如下：總線，通過分時(shí)操作達(dá)到復(fù)用的目的.CPU對(duì)外部存儲(chǔ)器操作時(shí)，PO接口先用作地址總線，在ALE信號(hào)的作用下將地址鎖存，然后再將PO接口轉(zhuǎn)作為數(shù)據(jù)總線使③P1接口(P1.0~P1.7);8位準(zhǔn)雙向I/O接口，占1~8腳.準(zhǔn)雙向接口是指該接口內(nèi)部有上拉電阻，能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL(低功耗肖脫基晶體管邏輯電路)負(fù)載.P1接口一般作通用/O接口線使用.畢業(yè)(論文)④控制信號(hào)引腳線a.PSEN(29腳);外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào).在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)(低電平有效).在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí).PSEN址鎖存信號(hào)，而對(duì)8751內(nèi)部EPROM編程時(shí)，該信號(hào)作為編程脈沖輸入端。8051單片機(jī)可尋址64KB,應(yīng)有16根地址線，其中低8位地址線與數(shù)據(jù)共用PO接口，在作低8位的地址信號(hào)使用時(shí)，ALE有效，用以控制鎖存器鎖存PO接口的低8頻率的1/6發(fā)出固定頻率，所以有時(shí)可以加以利用。c.RST/Vpd(9腳):復(fù)位信號(hào)/備用電源輸入端。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，若此引腳保持兩個(gè)周期的高電平，就能使單片機(jī)復(fù)位。此引腳也可作為備用電源的輸入端，當(dāng)單片機(jī)電源失電期間，由Vpd向片內(nèi)數(shù)據(jù)器提供電源，以保護(hù)其中的內(nèi)容。XTAL1:接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。XTAL2:接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。P3.2外部中斷O請(qǐng)求輸入端P3.3外部中斷1請(qǐng)求輸入端P3.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端P3.5定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通輸出信號(hào)P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通輸出信號(hào)畢業(yè)(論文)2.2ADCO809的介紹逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接ADCO809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換器址存譯8路模擬量開關(guān)地鎖與*允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存完的數(shù)據(jù)引腳結(jié)構(gòu)123456了891CVREF+BBcD5D4模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A,B和C為地址輸入線，用于選通INO-IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。CBA00000010011000101畢業(yè)(論文)ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7-DO為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADCO809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ。VREF(+),VREF(一)為參考電壓輸入。和OE信號(hào)全為低電平。Ⅲ.送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A,B,C端口上。(此次設(shè)計(jì)只選用第一通道INO)。IV.在ST端給出一個(gè)至少有100μs寬的正脈沖信號(hào)。V.是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。VI.當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。2.3心跳檢測(cè)原理設(shè)計(jì)檢測(cè)心率脈沖信號(hào)的傳感器采用壓電陶瓷(在壓電陶瓷片上安裝一海面墊以傳遞脈沖信號(hào));將采集到的心率信號(hào)經(jīng)過由CD4069的3個(gè)非門組成3級(jí)放大電路進(jìn)行放大，然后通過由一系列電阻電容構(gòu)成的2級(jí)梯形濾波電路進(jìn)行濾波處理，即可獲得人體心率范圍的信號(hào)(約在0.66Hz-3.33Hz之間);再通過由二極管構(gòu)成的檢測(cè)電路以及由3個(gè)非門構(gòu)成的整形電路處理后，就可得到單片機(jī)所需要的標(biāo)準(zhǔn)的0-5V脈沖信號(hào)。將它接到單片機(jī)的外部中斷，每一個(gè)中斷進(jìn)行一次計(jì)數(shù)。每一分鐘進(jìn)行一次顯示這一分鐘的心跳。2.4溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì)DS18B20的介紹：DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。可以分別在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線(單線接口)讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝，如圖6所視DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼，每個(gè)DS18B20的64位序列號(hào)均不相同。64位ROM的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)VruVru寄生供電控制模塊圖21820內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20的溫度轉(zhuǎn)化DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。見表1:2-1SSSSS這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0,這5位為0,只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0,這5位為1,測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。例如+125℃的數(shù)字輸出為07DOH,+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H,-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH,-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。3見表2:畢業(yè)(論文)畢業(yè)(論文)DS18B20的讀寫時(shí)序DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，它的讀寫分4種類型：分別是寫1、寫0、讀1、讀0。對(duì)1-wire器件的所有操作都是從初始化開始的，初始化過程由主機(jī)的復(fù)位脈沖和1-wire器件的應(yīng)答脈沖組成。對(duì)1-wire器件的復(fù)位脈沖實(shí)際上是主機(jī)通過拉低總線來實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)通過拉低總線480um以后再把總線拉高使總線上所有1-wire器件復(fù)位，總線上1-wire器件接到復(fù)位脈沖后便通過拉低總線告訴主機(jī)1-wire器件已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。如圖3所示：k圖8DS18B20的初始化時(shí)序?qū)憰r(shí)序起始于單片機(jī)拉低總線。產(chǎn)生寫1時(shí)序的方式：?jiǎn)纹瑱C(jī)在拉低總線后，接著必須在15us之內(nèi)釋放總線，由5k上拉電阻將總線拉至高電平；而產(chǎn)生寫0時(shí)序的方式：在單片機(jī)拉低總線后，只需在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平即可(至少60us)。在寫時(shí)序起始后15-60us期間，單總線器件采樣總線電平狀態(tài)。如果在此期間采樣為高電平，則邏輯1被寫入該器件；如果為0則寫入邏輯0。具體情況圖9DS18B20的寫時(shí)序單總線器件僅在單片機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時(shí)序至少需要60us,且在兩次獨(dú)立的讀時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間。每個(gè)讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起至少拉低總線lus。在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送0或1。若從機(jī)發(fā)送1,則保持總線為高電平；若發(fā)送0,則拉低總線。當(dāng)發(fā)送0時(shí)，從機(jī)在該時(shí)序結(jié)束后釋放總線，由上拉電阻將總線拉回至空閑高電平狀態(tài)。從機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)在起始時(shí)序之后，保持有效時(shí)間15us,因而，主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線，并且在時(shí)序起始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。如圖10所示：1uS—總線采樣圖10DS18B20的讀時(shí)序DS18B20使用中注意事項(xiàng)DS18B20雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)畢業(yè)(論文)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下的問題：較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。BPO1型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝，具有高線性、低噪聲和外界應(yīng)力小的特點(diǎn)；采用內(nèi)部標(biāo)定和溫度補(bǔ)償方式，從而提高了測(cè)量的精度、穩(wěn)定性以及可重復(fù)性，在全量程范圍內(nèi)，精度為±1%,零點(diǎn)失調(diào)不大于±300μV。表1所列為BPO1在電源電壓Vs為5.0V、環(huán)境溫度TA為25℃時(shí)的主要性參數(shù)名稱測(cè)量范圍一靈敏度一零壓失調(diào)一線性度一 一一 -失調(diào)溫漂 一噪聲一一一V定性全量程內(nèi)一響應(yīng)時(shí)間一BPO1的極限參數(shù)如下：最大工作電壓：20VDC;最大耐壓：1500mmHg;工作溫度范圍：0～70℃;引腳焊接溫度(最大值):250℃(2～4秒)用BPO1構(gòu)成的便攜式電子血壓計(jì)的原理電路由偏置電源電路、前置處理電路、顯示電路和壓力傳感器(BPO1)組成，該血壓計(jì)的血壓測(cè)量范圍為0～200mmHg,分辨率為0.1mmHg,工作電源為一節(jié)9V迭層電池。a.偏置電源電路電源電路由帶有內(nèi)置參考電壓的雙運(yùn)放LM構(gòu)成跟隨器，它們的作用是將內(nèi)置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BPO1的偏置電壓Vs,其Vs的值由下式?jīng)Q定：式中：Vref為L(zhǎng)M10的內(nèi)置參考電壓。其值為200mV,將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。b.前置處理電路前置處理電路由A3～A6四個(gè)運(yùn)算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對(duì)電路失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對(duì)壓力傳感器BPO1的輸出信號(hào)進(jìn)行若忽略失調(diào)，前置處理電路的輸出電壓Vout為：畢業(yè)(論文)畢業(yè)(論文)a.零壓輸出調(diào)整在零壓輸出時(shí)，調(diào)整失調(diào)電位器RP1,在血壓計(jì)的顯示值為000.0時(shí)，即可認(rèn)為完成了零壓輸出調(diào)整。b.前置電路增益的調(diào)整壓力傳感器BPO1的滿量程輸出與偏置電壓有一定的關(guān)系，當(dāng)5V偏置時(shí)，在200mmHg壓力下的輸出為10mV,其對(duì)應(yīng)的顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸入為200mV,因此前置電路的增益AV為200mV/10mV,這樣，利用前面Av的計(jì)算公式即可反推出增若選取電阻R1為10kΩ,則增益電阻RT應(yīng)為1.1kΩ。調(diào)試時(shí)可先用電位器調(diào)整輸出值，再用萬用表測(cè)出該電位器的阻值，最后再換成固定電阻。c.滿量程調(diào)整滿量程調(diào)整時(shí)，先在顯示電路的輸入端加上200mV電壓，然后調(diào)整電位器RP2,使其讀數(shù)為199.9mmHg即可。上調(diào)整完成之后，一般應(yīng)多重復(fù)幾次，以使顯示值可靠地符合精度要求。為保證測(cè)量精度，上述電路的外圍元器件的選擇也是一個(gè)不容忽視的重要環(huán)節(jié)。此屬于硬件設(shè)計(jì)范疇在此不再鰲述。2.6其他電路設(shè)計(jì)包括電源電路設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、報(bào)警電路設(shè)計(jì)、鍵盤電路設(shè)計(jì)。因?yàn)楸救嗽O(shè)計(jì)以軟件部分為主，在此便不一一列出。2.7硬件總電路圖√主程序的設(shè)計(jì)有上圖可以看出，首先對(duì)系統(tǒng)和外接芯片進(jìn)行初始化，然后程序反復(fù)對(duì)鍵盤進(jìn)行讀取，如果有鍵按下，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序。按下K1鍵時(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)心跳的檢測(cè)并顯示，按下K2鍵時(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)人體溫度的檢測(cè)并顯示按下K3鍵時(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)血壓的檢測(cè)并將其值顯示出來。按下K4鍵時(shí)，所有程序結(jié)束。當(dāng)心跳，血壓，溫度檢測(cè)完了之后，重新返回讀鍵盤程序，讀取鍵盤并執(zhí)行相應(yīng)的程序，直到有結(jié)束鍵按下，則主程序結(jié)束。重新運(yùn)行時(shí)，要等到下次開機(jī)。3.2.1心跳檢測(cè)流程1分鐘延時(shí)有K5鍵按下嗎?心跳程序流程圖如上圖，檢測(cè)心跳采用中斷完成，每次中斷對(duì)心跳數(shù)進(jìn)行加1完成對(duì)心跳數(shù)的計(jì)數(shù)。心跳檢測(cè)子程序，利用單片機(jī)中的兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行1分鐘延時(shí)，檢查心跳數(shù)為多少，如果超限則報(bào)警，提醒醫(yī)生注意病人的心跳數(shù)。沒有超限的話，通過單片機(jī)內(nèi)部的處理程序?qū)⑿奶鴶?shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，在通過CD4511譯碼通過8段LED數(shù)碼管進(jìn)行心跳數(shù)的顯示，并將心跳數(shù)清0。這時(shí)判斷有沒有K5鍵按下，如果有，則結(jié)束子程序，返回子程序，如果沒有，則繼續(xù)對(duì)心跳數(shù)的測(cè)量。畢業(yè)(論文)畢業(yè)(論文)3.2.2溫度檢測(cè)流程圖延時(shí)750微秒有K5鍵按下溫度檢測(cè)圖如上圖，由于單片機(jī)與DS18B20采用單總線模式，所以編程時(shí)嚴(yán)格按照DS18B20的讀寫時(shí)序，首先是將數(shù)據(jù)線拉高500微秒左右時(shí)間，然后釋放數(shù)據(jù)線，然后單片機(jī)等待DS18B20發(fā)出60~240微秒的脈沖，一旦DS18B20發(fā)出該脈沖，單片機(jī)接收到了該脈沖，則發(fā)出對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化，先發(fā)出ROM指令，再發(fā)出RAM指令，在發(fā)溫度轉(zhuǎn)化指令，再延時(shí)750微秒，單片機(jī)這時(shí)讀取溫度值，如果超限進(jìn)行報(bào)警提醒醫(yī)生，如果沒有超限則將溫度用數(shù)碼管顯示出來。最后判斷是否有K5鍵按下如果有該鍵按下，則退出該子程序，返回主程序，如果該鍵沒有按下則繼續(xù)檢測(cè)溫度。3.2.3血壓檢測(cè)流程圖返回血壓檢測(cè)程序包括中斷程序和血壓處理程序。利用傳感器BPO1檢測(cè)到的模擬信號(hào)通過ADC0809轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，每當(dāng)ADC0809轉(zhuǎn)化完成就會(huì)發(fā)一個(gè)中斷信號(hào)，單片機(jī)此時(shí)就會(huì)讀取A/D轉(zhuǎn)化值放入相應(yīng)的內(nèi)存地址，通過單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理程序轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的血壓值。判斷血壓值是否超過人體正常血壓值，如果超過正常血壓值就報(bào)警提醒醫(yī)生。如果沒有則將血壓顯示出來。最后判斷是否有K5鍵按下，如果有則退出子程序，返回主程序；如果沒有則繼續(xù)檢測(cè)血壓。3.3主程序清單LJMPINTO;中斷服務(wù)程序，用于測(cè)量心跳JNBP1.5,ENDDDV54:CLROVLCALLDELY500AINT1:MOVA,PO3.4子程序清單XCHABMOV@R0,A;延時(shí)一分鐘BAO:LCALLBAOJING3.4.2溫度檢測(cè)子程序：START:SETBP3.5;將P3.5NOPCCRP3.5;主機(jī)發(fā)出537微秒的復(fù)位低脈沖NOPNOPNOPTSR2:JNBP35,TSR3;等待DS18B20回應(yīng)LJMPTSR4;延時(shí)TSR3:SETBFLAGH;置標(biāo)志位，表示DS18B20存在TSR4:CLRFLAGH;清標(biāo)志位，表示DS18B20不存在TSS2:CLRP1.3;DS18B20已經(jīng)被檢測(cè)到MOVA,#44H;發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令MOVA,#0CCH;跳過ROM匹配MOVA,#OBEH;發(fā)出LCALLREAD_1820;將讀出的溫度保存到35H36HMOVR2,#8;一共8位數(shù)據(jù)NOPNOPNOPNOPNOPMOVR0,#29HMOVA,@R1MOVDPTR,#BFFFHBAO:LCALLBAOJING3.4.3血壓檢測(cè)子程序DISSHOW:MOVR0,#53HA畢業(yè)(論文)經(jīng)過三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉，我覺得自己對(duì)單片機(jī)知識(shí)的掌握又進(jìn)了一層。對(duì)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的研究和軟件編程的興趣增加不少。歸納起來，主要3、學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。如果想學(xué)一門知識(shí)，不能局限于一本書，應(yīng)多看幾本，既可以進(jìn)行比較又增加了見識(shí)，知識(shí)會(huì)更加全面，應(yīng)用起來也更有余地。另外平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多比較陳舊，作為電子信息4、畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以前學(xué)過的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)消化和鞏固.5、畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。6、發(fā)現(xiàn)了許多我以前認(rèn)識(shí)理解的誤區(qū)，因?yàn)橐郧皩W(xué)單片機(jī)時(shí)錯(cuò)誤理解了某些書上的或老師講的思想，產(chǎn)生自以為正確的假象。7、多交談或請(qǐng)教容易更直接更正確的理解并掌握知識(shí)。有些時(shí)候精神不是很集中，思想不通，但多和人交談經(jīng)人一點(diǎn)撥，有茅塞頓開的感覺。8、在設(shè)計(jì)硬件之前，對(duì)軟件如何圍繞硬件方面心中應(yīng)比較清楚透徹，否則將會(huì)使設(shè)計(jì)出來的硬件無法編程，成為一堆無用的東西，從而使設(shè)計(jì)走很畢業(yè)(論文)本次設(shè)計(jì)的課題一人體基本健康監(jiān)測(cè)器，是一種非常具有實(shí)用價(jià)值的電子人體基本體征(心跳、體溫、血壓)的實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提高，越來越多的人開始時(shí)刻關(guān)心自己以及家人的健康問題，而基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的人體基本健康監(jiān)測(cè)器體積小、準(zhǔn)確性好、使用方法簡(jiǎn)單易懂，具有很高的性價(jià)比，因此勢(shì)必具有廣闊的市場(chǎng)前景。但本次設(shè)計(jì)但由于時(shí)間以及經(jīng)驗(yàn)有限，肯定存在許多不足之處，希望老師能給予進(jìn)一步指正。我認(rèn)為該產(chǎn)品還有許多功能可以完善，如記憶存儲(chǔ)功能、于上位機(jī)的連接通信功能等，相信增加了這些功能本設(shè)計(jì)將更加成熟具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。最后，我深切體會(huì)到做事情必須耐心、細(xì)心，成功就在眼前。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了機(jī)電工程系各位老師和領(lǐng)導(dǎo)的細(xì)心教導(dǎo)，首先對(duì)他們表示衷心的感謝。對(duì)于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師老師不管大小，都一一耐心講解，使我的設(shè)計(jì)論文能夠及時(shí)順利完成。另外，在設(shè)計(jì)過程中也有很多同學(xué)也給了我很多幫助，尤其是同組張同學(xué)的大力配合，讓我知道了團(tuán)體協(xié)作精神的重要，在這里也對(duì)他表示感謝?？傊兄x一切幫助和指導(dǎo)過我的人，當(dāng)然我的設(shè)計(jì)當(dāng)中還存在很多的不足之處，還特別需要老師的指導(dǎo)與測(cè)評(píng)。另外借此機(jī)會(huì)感謝四年以來學(xué)院的栽培。最后再次感謝指導(dǎo)老師。畢業(yè)(論文)《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》作者：吳金戌、沈慶陽、郭延吉清華大學(xué)出版社PcSpecificinformation.PhilipssemicJ.A.Allocca,ElectronicInstrumentation,PrenticeHall,1983.畢業(yè)(論文)附錄附錄一文獻(xiàn)綜述本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是人體基本健康監(jiān)測(cè)器，隨著社會(huì)的進(jìn)步，物質(zhì)生活水平的提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注自身的健康問題，對(duì)于人體基本健康體征如心率、血壓、體溫進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，做到一個(gè)有效的健康管理就顯得十分必要，人體基本健康監(jiān)測(cè)器就能夠很好的完成這一功能?；趩纹瑱C(jī)控制的人體基本健康監(jiān)測(cè)器在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已經(jīng)非常普遍，在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，相關(guān)的研究已經(jīng)日臻成熟，可用于多種環(huán)境下監(jiān)測(cè)人體的基本健康體征，并逐步向低功耗、便攜式、經(jīng)濟(jì)型發(fā)展。課題的主要技術(shù)參數(shù)如下：能監(jiān)測(cè)人體的體溫、心率、血壓等，用4位小數(shù)顯示，其中一位作為動(dòng)做識(shí)別，其余三位顯示數(shù)據(jù)，體溫設(shè)一位小數(shù)，設(shè)置心跳指示燈，能夠同步顯示心跳情況，具有超常報(bào)警功能。關(guān)鍵性問題在于體溫、心跳、血壓如何檢測(cè)傳感以及轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以識(shí)別的電信號(hào)完成處理。在做設(shè)計(jì)的過程中我們查閱參考了很多相關(guān)的資料，其中包括一些芯片、器件資料和相關(guān)的設(shè)計(jì)電路。下面將這些參考書目及參考內(nèi)容介紹如下：一、《MSC—51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》作者：張剛毅哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社本書全面系統(tǒng)地闡述了基于MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。詳細(xì)論述了MCS-51系列單片機(jī)的組成原理，應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)，信息處理技術(shù)及常用算法，人機(jī)交互接口，D/A轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)，串行接口及通信，應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)和實(shí)用技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并用大量實(shí)用的接口實(shí)例進(jìn)行說明。從而使讀者能夠從初步了解單片機(jī)到真正的學(xué)以致用，并能設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)并加以應(yīng)用的目的。我參考了其中的A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用二、《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》作者：徐仁貴機(jī)械工業(yè)出版社本書以IBM-pc微機(jī)及兼容機(jī)為主要對(duì)象，系統(tǒng)深入地闡述了微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)與總線技術(shù)的原理及應(yīng)用。其主要內(nèi)容包括I/O端口地址譯碼技術(shù)、定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)、DMA技術(shù)、中斷技術(shù)、存儲(chǔ)器接口、并行接口、人-機(jī)交互設(shè)備接口、串行接口、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口，系統(tǒng)資源軟接口和總線技術(shù)及新型接口標(biāo)畢業(yè)(論文)準(zhǔn)。本書內(nèi)容全面，實(shí)例豐富，既有常用典型外設(shè)接口，也有新型外設(shè)接口；既有I/O設(shè)備的硬接口，也有I/O設(shè)備的軟接口；既考慮了接口技術(shù)的共性，也考慮了各類接口的特點(diǎn)。三、《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》作者：常健生機(jī)械工業(yè)出版社主要內(nèi)容是工業(yè)中常用傳感器的工作原理、轉(zhuǎn)換電路(或測(cè)量電路)及其應(yīng)用。對(duì)檢測(cè)技術(shù)的基本概念、彈性元件、抗干擾技術(shù)及微型計(jì)算機(jī)在檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用等知識(shí)也作了簡(jiǎn)要介紹。我用到了其中陶瓷壓電傳感器的部分。壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個(gè)范圍之