单片机毕业设计论文_ 基于单片机肺活量测量仪
基于单片机的肺活量测量仪的设计
基于单片机的肺活量测量仪的设计作者：万宇曹玉东刘文泽来源：《新教育时代·教师版》2018年第03期摘要：以智能、便捷为核心，以STC89C52RC的芯片作为主控芯片，使用传感器XGZP6847测量一定时间内的气体流量，通过一定算法计算肺活量的测量值，并通过12864LCD以及语言播报模块OE6590处理相关信息。
关键词：单片机气体压力传感器语音播报随着社会经济的繁荣，周休二日的实施，人们的生活方式有了重大的改变。
加上人口日趋高龄化，随之而起的健康养生意识逐渐受到大家重视。
运动成为生活的一部份，因此『终身运动』成为全民所关心的重大议题。
终身运动的提出必然带动体质测量仪的发展。
肺活量测量仪是体质测量仪中的一部分，当然也不例外。
目前，学校里体检项目中的肺活量测量，基本上采用排水法实现，该仪器体积大，测量不精确，而本文以XGZP6847传感器作为实现肺活量测量的核心，不但体积小，便于携带，而且测量精确，使用方便。
一、系统设计本设计由STC89C52RC为核心电路进行系统的整体控制，由电源电路、独立按键电路、显示电路、A/D转换电路、压力传感器电路、串口电路及语音模块电路组成、系统设计总体图如图1所示。
通过气体压力传感器XGZP6847测量一定时间内的气体流量，气压传感器置于已知截面积的细管中，结合气压与流速的关系以及测量时间得出总的气体流量。
再经由液晶显示以及语音模块进行语音播报。
并且通过MAX232与上位机进行通信。
（1）单片机最小系统单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路、按键电路、下载电路组成。
晶振电路为单片机工作提供时钟信号；复位电路用于对单片机进行复位；按键电路的作用是控制肺活量测试的开关以及查询的功能；下载电路采用串口下载方式，通过单片机P3.0、P3.1口、利用CH340进行下载与调试，单片机最小系统电路如图2所示。
（2）语音电路OE6590语音（MP3）模块是一款高性能语音模块，模块支持MP3、WAV解码，支持FLASH/TF卡/U盘三种存储方式。
毕业设计(论文)-基于单片机便携式心电图仪的研究与设计
基于单片机便携式心电图仪的研究与设计便携式心电监护仪摘要本系统以TI公司的高精度仪表放大器INA2331和低功耗AT89C51单片机为核心，实现了两路心电信号的采集和显示。
设计采用右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等抑制干扰措施，提高了放大器的共模抑制比；选用内部资源丰富的AT89C51单片机和12864液晶显示器LCD 实现了心电信号的动态显示。
结果表明系统各项技术指标达到了设计要求，具有低功耗低成本的特点。
AbstractThe system which takes the high-precision instrumentation amplifier INA2331 and low-power AT89C51 MCU as the core has realized two_channel ECG’s detection, storage and display 。
It adopts a right-leg -driven circuit、a high-pass filter with reverse feedback and so on，which makes the CMRR of the preamplifier higher 。
By adopted the inner resourceful AT89C51 single chip and 12864 LCD the ECG can be recorded and playbacking demonstrated 。
The results indicate that the major technical specifications of the system meet the design equirements, The system has the following features, such as low-power、and low-cost 。
毕业设计(论文)开题报告-基于单片机的血氧饱和度测量仪设计[管理资料]
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中国计量学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名：韩昊学号：0600103229 专业：电气工程及其自动化班级：07电气2班设计（论文）题目：基于单片机的血氧饱和度测量仪设计指导教师：李璟二级学院：机电工程学院2011年 3月 15日一、选题的背景与意义1 研究背景随着社会的进步，人民生活水平逐渐提高，各类心脑血管疾病逐渐呈高发趋势。
在日常生活中及医疗过程中对人体的状态检测及监护病房中患者的体征信号监测，成为一个很现实的课题。
解决这些问题涉及到的一个重要测量参数是肌体的血氧饱和度。
血氧饱和度定义为人体动脉血管中氧合血红蛋白（HbO2）占全体血红蛋白总量的比例[1]。
血氧饱和度是反映人体呼吸系统，血管运输氧能力，及新陈代谢重要的参数。
因此，脉搏血氧饱和度的监测技术已成为现代医疗必不可少的监测手段之一[2][3]。
在现代生理多参数监护仪中，都包含血氧饱和度监测这一模块。
电路结构简单，可靠性好，抗干扰能力强，特别是单片机的引入，使得其性能不断提高，应用范围愈来愈广[2]。
2 发展现状监测动脉血氧饱和度可以对肺的氧合血红蛋白携氧能力进行估计。
在临床实践中，估计动脉氧合的能力常采用的是取动脉血，在数分钟内测量动脉氧分压(Pa02)，并计算动脉血氧饱和度(Sa02)。
但这种方法需要动脉穿刺或者插管，对病人有痛苦，并且不能连续监测，在病人处于危险状况时，就不易使病人得到及时的治疗。
因此，一种采用无损光谱学方法连续检测人体的动脉血氧含量的方法应运而生[4]。
脉搏血氧测量仪是无创测量人体内动脉血氧饱和度的光电测量仪器。
脉搏血氧测量仪是基于以下两个基本的物理学原理进行的研究，一是光电比色原理;二是脉搏容积描记法原理。
利用这两个原理筛选出动脉的脉搏波中的血氧饱和度的计算参量[4][5]。
脉搏血氧测量仪可以进行连续的氧合估计，在对病危病人的手术中可以快速提供血氧信息，在对需要连续辅助样治疗的病人可以用于决定氧的需要量，社区医疗的监护过程中及时快速的对SpO2的监测，对中风病人和心肌梗塞等患者的及时发现及时治疗都有非常重要的意义[6]。
本科毕业论文---基于单片机控制的人体健康监测系统设计
摘要本系统设计的是基于单片机控制的人体健康监测系统，本系统需要检测人体的三个健康体征：心跳、体温、血压。
由硬件和软件两部分组成。
首先是心跳检测，利用压电传感器将检测到的心跳信号转换为电信号再通过集成运放转换成单片机可以接收的信号。
其次是温度检测，利用一线口温度传感器DS18B20进行温度检测，由于该芯片采用单总线模式，在编程过程中严格按照该芯片的读写时序进行温度检测。
再次是血压检测，利用压力传感器BP01将血压转换成为电信号，通过ADC0809模数转换器转化为数字信号通过单片机处理显示出来。
另外还包括单片机电源电路、超限报警电路、复位电路以及键盘电路。
本系统的研究于开发有利于人体健康检测的需要，对日常生活的改善有很多好处，具有很高的实用价值。
关键词单片机8051；DS18B20；BP01；A/D转换AbstractThis system design is the human body health monitor system whichcontrols based on the monolithic integrated circuit, this system needshealthily to examine the human body three health body drafts:Palpitation, body temperature, blood pressure. Are composed by the hardware and the software two parts. First is the palpitation examines, will examine the palpitation signalusing the piezoelectric pick-up to transform into the electricalsignal transports again through the integration puts transforms thesignal which the monolithic integrated circuit will be allowed toreceive. Next is the temperature examination, uses mouth temperature sensorDS18B20 to carry on the temperature examination, because this chipuses the single main line pattern, strictly carries on the temperatureexamination in the programming process according to this chipread-write succession. Is the blood pressure examination once more, transforms into usingpressure transmitter BP01 the blood pressure the electrical signal,transforms through the ADC0809 modulus switch for the digital signaldemonstrates through monolithic integrated circuit processing. Moreover also includes the monolithic integrated circuit powercircuit, ultra limits the alarm circuit, repositions the electriccircuit as well as the keyboard electric circuit.This system research is advantageous to the development to the humanbody health examination need, has very many advantage to the dailylife improvement, has the very high practical valueKey wordMonolithic integrated circuit 8051; DS18B20; BP01; A/D transformation毕业(论文) 目录目录中文摘要及关键字 (I)英文摘要及关键字 (II)绪论 .................................................................................................................................. - 1 - 1. 总体方案 ..................................................................................................................... - 2 -1．1方案论证及系统工作原理 .............................................................................. - 2 - 1．2 总体方案图 ..................................................................................................... - 2 - 2硬件设计 ....................................................................................................................... - 3 - 2．1主控芯片MCS—51介绍................................................................................ - 3 - 2．2 ADC0809的介绍............................................................................................. - 8 - 2．3心跳检测原理设计 ........................................................................................ - 10 - 2．4温度检测的原理及设计 ................................................................................. - 11 - 2．5血压检测电路原理及设计 ............................................................................ - 15 - 2．6其他电路设计 ................................................................................................ - 17 - 2．7 硬件总电路图 ............................................................................................... - 17 - 3．软件设计 .................................................................................................................. - 18 - 3．1主程序流程图 ................................................................................................ - 18 - 3．2 子程序流程图 ............................................................................................... - 19 - 3．2．1心跳检测流程 ................................................................................... - 19 - 3．2．2温度检测流程图 ............................................................................... - 20 - 3．2．3血压检测流程图 ............................................................................... - 21 - 3．3主程序清单 .................................................................................................... - 22 - 3．4子程序清单 .................................................................................................... - 25 - 3．4．1心跳子程序： ................................................................................... - 25 - 3．4．2温度检测子程序： ........................................................................... - 27 - 3．4．3血压检测子程序： ........................................................................... - 31 - 结论 ................................................................................................................................ - 33 - 致谢 ............................................................................................................................ - 35 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 36 - 附录一 ............................................................................................................................ - 37 - 附录二 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)基于单片机的电容测量仪设计
2.3.2基于AT89C51电容测量系统复位电路
MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现的。MCS-51单片机片内复位，复位引脚RST通过一个斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
利用多谐震荡原理测量电容的方案硬件设计比较简单，但是软件实现相对比较复杂，而直接根据充放电时间判断电容值的方案虽然基本上没有用到软件部分，但是硬件却又十分的复杂。而且他们都无法直观的把测量的电容值大小显示出来。
根据上面两种方案的优缺点，本次设计提出了硬件设计和软件设计都相对比较简单的方案：基于AT89C51单片机和555芯片的数显式电容测量。该方案主要是根据555芯片的应用特点，把电容的大小转变成555输出频率的大小，进而可以通过单片机对555输出的频率进行测量。本方案的硬件设计和软件设计都相对简单。
反向器单稳态触发器显示窄脉冲触发器秒脉冲发生器译码器记数器标准记数脉斱案三基亍at89c51单片机和555芯片构成的多谐振荡申路申容测量返种申容测量斱法主要是通过一块555芯片来测量申容让555芯片工作在直接反馈无稳态的状态下555芯片输出一定频率的斱波其频率的大小跟被测量的申只要我仧能够测量出555芯片输出的频率就可以计算出测量的申容
2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。本土仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。
肺活量测量仪毕业设计
肺活量测量仪毕业设计肺活量测量仪毕业设计在现代医疗技术的发展中，肺活量测量仪是一种非常重要的设备。
它能够准确测量一个人的肺活量，帮助医生判断肺部功能是否正常，以及诊断和监测患者的呼吸系统疾病。
因此，设计一个高效准确的肺活量测量仪成为了许多医学工程师的目标。
首先，一个优秀的肺活量测量仪需要具备高精度的测量能力。
通过使用先进的传感器技术，可以实时监测患者的呼吸情况，并将数据传输到计算机系统进行分析。
在设计过程中，需要考虑到传感器的灵敏度和稳定性，以确保测量结果的准确性。
此外，还需要考虑到仪器的可靠性和耐用性，以确保长时间的使用。
其次，一个出色的肺活量测量仪应该具备人性化的设计。
在使用过程中，患者往往需要配合仪器进行深呼吸和长时间的呼气。
因此，仪器的外观设计应该符合人体工程学原理，使患者在使用时感到舒适和自然。
此外，仪器的操作界面应该简洁明了，便于患者理解和操作。
通过合理的设计，可以降低患者的抵抗情绪，提高测量的准确性和可靠性。
另外，一个完善的肺活量测量仪还应该具备数据存储和分析的功能。
通过将测量数据保存在仪器内部或外部的存储设备中，可以方便医生随时查看和分析患者的肺活量变化。
同时，仪器还应该具备数据传输的功能，可以将数据通过网络或其他方式传输到医院的计算机系统中，以便进行进一步的分析和诊断。
这样，医生可以更加方便地监测患者的病情，并进行及时的干预和治疗。
在设计肺活量测量仪时，还需要考虑到成本和生产效率。
虽然追求高质量和高性能是设计的目标，但是成本和生产效率也是不可忽视的因素。
在选择材料和零部件时，需要综合考虑其性能和价格，以确保产品的经济性和可行性。
同时，还需要考虑到生产过程中的工艺和流程，以提高生产效率和降低成本。
总结起来，设计一个肺活量测量仪需要综合考虑多个因素。
从高精度的测量能力到人性化的设计，从数据存储和分析到成本和生产效率，每个因素都需要精心权衡和处理。
只有在这些方面都做到卓越，才能设计出一款优秀的肺活量测量仪，为医生和患者提供准确可靠的呼吸系统健康监测工具。
基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计毕业论文
基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 研究目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本课题的主要研究内容 (3)第二章系统总体方案设计 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1 体温测量模块 (6)3.2 血压测量模块 (7)3.3 脉搏测量模块 (7)3.3.1 脉搏信号采集电路 (8)3.3.2 信号放大 (9)3.3.3 波形整形部分 (9)3.4 单片机处理电路 (10)3.5 显示电路设计 (10)3.6 报警电路设计 (11)3.7 单片机最小系统 (11)3.8 电源电路设计 (12)3.9 键盘电路设计 (12)3.10 USB通信电路 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1 子程序流程图 (15)4.1.1体温检测流程图 (15)4.1.2 血压检测流程图 (17)4.1.3 脉搏检测流程图 (17)4.1.4 键盘电路流程图 (19)第五章总结 (20)参考文献 (21)谢辞 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
附录 (22)第一章绪论近年来不明流行病毒横行，加上跨国移动日益频繁，造成病毒传播范围越来越广且快速，常会在短期内造成大范围流行，已足以威胁人类的生存，因此自主性的健康管理越来越受重视。
本设计就提出一套生命机能检测系统，用于个人自主健康管理，以防治流行性病毒扩散，并以实用性、经济性、可靠性与方便携带性为设计目标，期能达到大众化需求的商业目标。
一般而言，生命机能常被指为体温、血压、脉搏等，当这些生命机能有所变异时，往往代表人体出现异状，须进一步检查，尤其在2003年SARS扩大传染期间，发烧为病毒传染的分界点，以公共卫生病理学来说，体温对于控制病毒传染极为重要。
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
(4）编写软件；
(5）系统调试，仿真。
2等精度频率计的原理与应用
2.1 等精度频率计的原理
频率计的核心为单片机对数据的运算处理，而此等精度测量方法是以同步门逻辑控制电路为核心的。同步门逻辑控制电路由D触发器构成。
基本频率测量要求：
幅度：0.5V～5V
频率：1Hz～500kHz
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
1 绪 论
1.1 数字频率计简介
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精度高，显示直观，所以经常要用到数字频率计。
国际国通用数字频率计的主要技术参数：1．频率测量围：电子计数器的测频围，低端大部分从10Hz开始；高端则以不同型号的频率计而异。因此高端频率是确定低、中、高速计数器的依据。如果装配相应型号的变频器，各种类型的数字频率计的测量上限频率，可扩展十倍甚至几十倍。2．周期测量围：数字频率计最大的测量周期，一般为10s，可测周期的最小时间，依不同类型的频率计而定。对于低速通用计数器最小时间为1ys；对中速通用计数器可小到0.1ys。3．晶体振荡器的频率稳定度：是决定频率计测量误差的一个重要指标。可用频率准确度、日波动、时基稳定度、秒级频率稳定度等指标，来描述晶体振荡器的性能。4．输入灵敏度：输入灵敏度是指在侧频围能保证正常工作的最小输入电压。目前通用计数器一般都设计二个输入通道，即d通道和月通道。对于4通道来说，灵敏度大多为50mV。灵敏度高的数字频率计可达30mV、20mV。5.输入阻抗：输入阻抗由输入电阻和输入电容两部分组成。输入阻抗可分为高阻(1M／／25PF、500k／／30PF)和低阻(50)。一般说来，低速通用计数器应设计成高阻输入；中速通用计数器，测频围最高端低于100MHz，仍设计为高阻输入；对于高速通用计数器，测频＞100MHz， 设计成低阻 (50Q) 输入，测频＜100MHz，设计成高阻(500k／／30PF)输入。
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毕业设计论文_基于单片机肺活量测量仪
目录
引言 (1)
1. 绪论 (2)
1.1 本课题的研究意义 (2)
1.2 本课题的发展现状 (2)
1.2.1电子类肺活量测量仪 (2)
1.2.2非电子类肺活量测量仪 (2)
1.3 本课题的发展趋势 (2)
1.4 智能肺活量测量仪研究目的及其可行性 (2)
1.5 课题的主要研究工作和各章内容安排 (3)
2. 相关技术和基础理论介绍 (3)
2.1 肺活量测量相关概述 (3)
2.1.1肺活量 (3)
2.1.2气压传感器 (3)
2.2 通过气压传感器测量肺活量的原理 (4)
2.3 数据采集 (4)
2.3.1A/D转换器 (4)
2.3.2A/D转换的基本原理 (5)
2.4 串口通信 (6)
2.5 主要器件功能说明 (10)
2.5.1 AT89S5单片机 (10)
2.5.2 MAX232串行通信芯片 (12)
2.5.3 AD620 (12)
2.5.4 气体压力传感器ATP015G (13)
3. 系统设计方案及原理 (15)
3.1 总体方案 (15)
3.2 系统原理 (15)
4. 硬件原理与设计 (16)
4.1 输入部分电路 (16)
4.2 A/D转换部分电路 (17)
4.3 液晶显示电路 (17)
4.4 串口通信部分电路 (18)
4.5 电源部分电路 (18)
4.6 电路布线，调试及故障分析 (19)
4.6.1 PCB设计一般步骤 (20)
4.6.2 PCB布线工艺要求 (21)
4.6.3 电路的故障及调试分析 (22)
5.软件设计 (23)
5.1 下位机程序流程图 (23)
5.2 A/D转换程序及TLC549工作时序 (24)
5.3 上位机显示界面 (25)
6. 误差与干扰分析 (26)
6.1 测量仪器的影响 (26)
6.2 测量的随机性 (26)
7. 实现功能与结论 (26)
8. 总结 (28)
谢辞 (28)
参考文献 (29)
附录 (30)
附录1：系统PCB图 (30)
附录2：系统源程序 (31)
当CS为高时，数据输出(DATA OUT)端处于高阻状态，此时I/O CLOCK不起作用。
将CS置低。
内部电路在测得CS下降沿后，再等待两个内部时钟上升沿和一个下降沿后，然后确认这一变化，最后自动将前一次转换结果的最高位(D7)位输出到DATA OUT端上。
前四个I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5个位(D6、D5、D4、D3)，片上采样保持电路在第4个I/O CLOCK下降沿开始采样模拟输入。
接下来的3个I/O CLOCK周期的下降沿移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位，
最后，片上采样保持电路在第8个I/O CLOCK周期的下降沿将移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位。
保持功能将持续4个内部时钟周期，然后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换。
第8个I/O CLOCK后，CS必须为高，或I/O CLOCK 保持低电平，这种状态需要维持36个内部系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成。
如果CS为低时I/O CLOCK上出现一个有效干扰脉冲，则微处理器/控制器将与器件的I/O时序失去同步；若CS为高时出现一次有效低电平，则将使引脚重新初始化，从而脱离原转换过程。
5.3 上位机显示界面
保存数据的功能是将所得的数据存如EXCEL表格中，在窗口中将显示测量时个时刻的气体流速波形图。
6 误差与干扰分析
6.1 测量仪器的影响
气压传感器的标定会有一定的误差，以及通过气压计算流量的误差都会对最终结果造成影响。
6.2 测量的随机性
干扰信号多呈毛刺状，作用时间短且具有随机性。
对于一次测量的结果，其受到干扰信号影响的几率比较大，可能造成测量结果具有较大的误差。
对于这些干扰所造成的影响，采用多次测量的方法来减小影响。
7.实现功能与结论
系统所实现的功能如下：
1、实现了数据采集以及A/D转换，并由单片机进行处理。
2、实现了液晶即时显示所测量的数据。
3、实现了下位机与上位机的通信，并将数据存入EXCEL表格中。
系统存在的问题：
由于未能找出程序中的问题所在，因而未能实现显示最终的气体流量，所显示的数据为各时刻的气体在管中的流速。
图7.1
图中波形反映了一段测量时间内，各时刻管中气体流速的变化。
液晶所显示数据如下：
图7.2
8总结
就目前来说，这个题目的完成有很多中方案，如使用AWM700系列气体流量传感器或者MPX5000系列传感器，这些都能检测气体流量，而气体压力传感器的话也有很多。
本文中使用的气体压力传感器ATP015G，这种芯片集成度高，精确度高，且减少了成本。
总体而言，该系统通过气体压力传感器采集信号，传递给单片机进行处理，计算出测量时间内的气体流量按PC机要求传输给它。
可实现快速、准确测量肺活量并显示、播报数据。
该设计方案切实可行，所得的数据也相对准确，具有一定的实用价值和参考价值。