脉搏心率测试仪测试与制作报告
最新脉搏测试仪设计报告

脉搏测试仪设计报告摘要:本系统以ST12C5A60S2单片机为核心,利用红外线发射二极管和接收二极管作为信号检测传感器,通过LM324信号放大电路,最终使用四位一体数码管作为显示器件。
系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化,红外接收二极管的电流也跟着改变,导致红外发射管输出脉冲信号,经过由LM324构成的放大电路将脉冲信号放大整形,传送至单片机进行信号计算处理,最后将数据结果送到数码管进行显示。
由此来对人体心率的数据进行测量。
关键词:ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AHAbstract:The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate.Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH目录1. 设计目标2. 设计总体框图一、系统方案论证二、理论分析与计算三、电路与程序设计3.1 硬件电路设计3.1.1 控制器ST12C5A60S23.1.2 信号采集电路3.1.3 信号放大、整形电路3.1.4 单片机处理电路3.1.5 数码显示电路3.2 软件程序设计3.2.1 主程序流程3.2.2 定时器中断程序流程3.2.3 INT中断程序流程3.2.4 显示程序流程四、系统测试结果分析1.测试使用的仪器设备2.测试方法3.测试数据4.测试结果分析五、心得体会六、参考资料附录1:硬件设计图1. 设计目标1) 设计一个脉搏测试仪;2) 能显示30~300次的脉搏跳懂次数; 3) 能绘制出测试变化波形。
脉搏测试仪的设计制作与测试

脉搏测试仪的设计制作与测试(朱开明.电子技术实训指导.清华大学出版社.2005.11 p169~171)1.设计要求检测人体脉搏,并用数字显示。
可用于医用或运动中检查每分钟脉搏跳动次数。
2.设计分析①脉搏探测器,将脉搏跳动信号转换为电信号。
②对检测的脉搏跳动信号进行放大和整形。
③对脉搏信号进行计数和显示。
框图如图1所示。
图1 脉搏测试仪框图3.电路设计①为了使用方便,选用压电陶瓷片作脉搏探测器。
压电陶瓷也是一种人工合成的压电材料。
当受到外界压力时,两面会产生电荷,电荷量与压力成正比,这种现象称为压电效应。
选用直径约为20~30mm的圆片形压电陶瓷片,如HTD-27。
②脉冲整形放大电路,主要是用来放大由压电片转换而来的电信号,并将其整形为脉冲信号。
电路直接用CC4011实现。
③为使设计电路简单,这里选用CC4553作计数器,外形和引脚如图2所示。
CC4553是三位BCD码计数器,Q3、Q2、Q1、Q0为BCD码输出端,在内部分时电路控制下,三位BCD码分时从Q3、Q2、Q1、Q0端输出。
当百位BCD码输出时,=0;当十位BCD码输出时,=0;个位输出时,=0。
所以常用、、作显示器控制端,分别实现三位数字显示。
DIS端为门脉冲控制端,这里用60s延时门脉冲输人,检测一分钟的心跳次数。
MR为清零端,MR=1时清零。
图2 CC4553引脚图选用CC4511作译码显示CC4511集七段锁存/译码/驱动为一体。
配合CC4553使整个电路所用元件少。
60s门脉冲电路可用前面介绍过的秒脉冲发生器,计数60s得到门脉冲。
这里为使电路简单,将振荡频率降低,振荡器振荡周期约为T=60/ (2.2RC213)=0.00333s。
f≈1/T=300Hz,C选0. 33μF,R约为l0kΩ,由CC4060计数分频电路直接得到计数60s关闭脉冲。
为使、、的输出驱动显示器,用三个输出信号推动晶体管,再驱动数码显示器。
晶体管可选用能驱数码管七段发光电流即可,这里选用9015,I CM=100mA,P CM=450mW。
测量脉搏的实验报告结果

测量脉搏的实验报告结果实验四脉搏测量实验四脉搏测量一.实验目的1.学会人体脉搏波的测量方法。
2.观察脉搏波与心电波的区别及相互关系。
3.观察运动对脉搏的影响。
二.实验原理1.传感器:是由无源的精密压力换能器和一个指套组成,通过绑在手指上可测量脉搏。
2.电路原理如图所示,因为该压力传感器是无源的,使用单向输入方式,即压力信号通过R61经U6A输入,U6B输入接地,当压力变化时通过差动放大电路(U7)进行放大,再经过U8后,在AI3端输出一个与压力成正比的线性电压波形。
三.实验步骤1.接线:将传感器通过JP01连接至测量电路,将AI3和GND 连接至labjack的接口AI3和GND处。
2.通过调节电位器RP6来改变差动放大倍数(顺时针大),在U8输出端得到放大信号。
3.最终结果是:在U8的输出端得到一个放大后的信号,该信号特点是:当有脉搏时(压力增大)时,该信号曲线显示增大的信息;当无脉搏时(压力减小)时,该信号曲线幅度也响应减小。
四.实验内容1.测量脉搏波的变化情况,同时计算脉搏频率。
2.与心电测量一起显示计算,观察两个波型的特点及相互关系。
五、实验结果实验中通过将传感器绕着人体手指,开始测量并记录数据,用matlab程序处理过后,得到以下图像:根据图像,可以数出10秒内脉搏跳动次数约为14次,所以可计算得出人体脉搏约为84次/min。
六、实验总结在前面实验的基础上,脉搏的测量实验相对简单。
在连接好电路图后,装上脉搏测量传感器,缠绕手指过后,开始测量。
然后设置好相应的参数,采样率及采样时间,保存好数据并记录。
在实验过程中,示波器上的波形显示不明显,可以通过改变横轴的时间长度,便可以清晰看到波形显示。
回来便是数据处理,程序同呼吸测量实验中对数据的处理,要进行滤波处理,呈现出较为清晰的波形。
篇二:数电实验报告--电子脉搏计题目:电子脉搏计设计一、设计任务与要求设计一个电子脉搏计,要求: 1.实现在15S内测量1min的脉搏数;2.用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示;3.测量误差小于±4次/min。
便携式脉搏测试仪报告

便携式脉搏测试仪报告学院:信息科学与工程学院专业:电子信息工程年级:10级组员:陈均、洪浩、陈帅任务及要求一、 任务设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪,该测试仪采用红光或红外光发射接收技术,从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息,并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。
其系统框图如图1所示,其中A 、B 为2处信号观测点用于作品评测。
光电脉搏探头光电传感放大滤波 信息处理 显示信号调理 A B图1 脉搏测试仪系统方框图二、 要求1. 基本要求(1) 设计制作光电脉搏探头,发射红外光或红光作为探测信号,照射到指尖等人体组织后,接收其透射或反射信号。
(2) 设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路,测量并显示被测人每分钟脉搏次数,以医学仪器产品同时测量值为对照,测量误差不大于±3次。
(3) 测试仪必须采用3.6V 电池供电,并尽量降低待机电流与工作电流。
作品应留有电池供电电流测试点以便评测时测量功耗。
(4)测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。
(5)测试仪在测量状态时,能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量,1分钟完成测量后自动待机,直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。
2.发挥部分(1)可预置脉搏次数上下告警门限,当脉搏次数测量值超出告警限时,测试仪告警。
(2)可将测试仪设置为监护状态或回放状态。
在监护状态,测试仪进行定时、连续长时间测量并保存测量数据,在回放状态,回放所保存测量数据。
记录数据时应包括其测量时间。
(3)可在不小于128×64点阵的屏幕上实现光电脉搏信号波形动态显示。
(4)其它。
内容摘要脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的,在人体指尖,组织中的动脉成分含量高,而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄,透过手指后检测到的光强相对较大,因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。
手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织,其中非血液组织的光吸收量是恒定的,而在血液中,静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的,可以忽略,因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的,那么在恒定波长的光源的照射下,通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。
测量脉搏的实验报告结果

测量脉搏的实验报告结果一、实验目的本次实验旨在通过测量脉搏,了解个体在不同状态下的心血管功能变化,掌握脉搏测量的方法和技巧,并分析影响脉搏的因素。
二、实验原理脉搏是由心脏收缩将血液泵入动脉所引起的动脉搏动。
正常情况下,脉搏的频率与心率一致,因此通过测量脉搏可以间接反映心率。
脉搏的频率、节律和强度会受到多种因素的影响,如运动、情绪、体位、疾病等。
三、实验对象与实验环境(一)实验对象本次实验选取了年龄在 18-25 岁之间的健康志愿者 30 名,其中男性15 名,女性 15 名。
(二)实验环境实验在安静、温度适宜(22-25℃)的室内进行,以减少环境因素对实验结果的干扰。
四、实验仪器与材料(一)仪器1、电子脉搏计:用于测量脉搏的频率和节律。
2、秒表:用于记录测量时间。
(二)材料1、记录表格:用于记录实验数据。
五、实验步骤(一)实验前准备1、向志愿者详细介绍实验目的、方法和注意事项,确保其理解并愿意配合实验。
2、让志愿者休息 10 分钟,使其身体处于安静状态。
(二)安静状态下的脉搏测量1、志愿者取坐位,手臂放松,掌心向上,将电子脉搏计的传感器放置在手腕桡动脉搏动处。
2、测量 1 分钟的脉搏次数,记录结果。
3、重复测量 3 次,取平均值作为安静状态下的脉搏频率。
(三)运动后的脉搏测量1、志愿者进行 3 分钟的中等强度有氧运动,如跳绳。
2、运动结束后立即测量脉搏,测量方法同安静状态下,记录结果。
3、每隔 1 分钟测量一次脉搏,共测量 5 次,观察脉搏的恢复情况。
(四)情绪紧张状态下的脉搏测量1、让志愿者观看一段紧张刺激的视频片段。
2、在观看视频结束后立即测量脉搏,测量方法同前,记录结果。
(五)体位改变时的脉搏测量1、志愿者先取平卧位,测量 1 分钟的脉搏次数。
2、然后让志愿者迅速站立,测量站立后 1 分钟的脉搏次数。
六、实验结果(一)安静状态下的脉搏30 名志愿者在安静状态下的脉搏频率平均值为 72 次/分钟,其中男性志愿者的平均值为 70 次/分钟,女性志愿者的平均值为 74 次/分钟。
心率血氧检测仪设计实验总结报告

心率血氧检测仪设计实验总结报告一、引言心率和血氧浓度是人体健康状态的重要指标,因此设计一款能够准确测量心率和血氧浓度的检测仪至关重要。
本次实验旨在设计并制作一款心率血氧检测仪,通过测量用户的心跳信号和血氧饱和度,以提供准确的健康数据。
二、实验过程在实验过程中,我们首先进行了相关资料的搜集和复习,了解了心率和血氧浓度的测量原理。
然后,我们根据心率和血氧浓度的特点,选取了光电传感器作为测量的基础原件。
接着,我们进行了硬件电路的设计和连接。
将光电传感器与模拟信号处理芯片相连接,并将其与单片机相连接,以便采集和处理传感器输出的信号。
然后,我们设计了一个显示模块,用于显示心率和血氧浓度的数据。
在软件方面,我们使用C语言编写了相应的程序,通过单片机读取光电传感器的数据,并进行信号处理。
然后,将处理后的数据显示在LCD屏幕上。
此外,我们还编写了一些算法,以提取和计算心率和血氧浓度的数值。
最后,我们对设计好的心率血氧检测仪进行了实验验证。
通过将其与商业化的心率血氧检测仪进行比对,我们发现设计的检测仪输出的数据与商业仪器的数据非常接近,验证了设计的准确性和可靠性。
三、实验结果实验结果显示,设计的心率血氧检测仪能够准确测量用户的心率和血氧浓度。
与商业化的心率血氧检测仪相比,其数据的偏差较小,在实用性和准确性方面表现良好。
四、实验总结通过本次实验,我们设计并制作出一款准确测量心率和血氧浓度的检测仪。
这款检测仪结构简单,使用方便,而且具有较高的准确性和可靠性。
尽管实验过程中遇到了一些问题和困难,但通过团队的合作和努力,最终获得了满意的实验结果。
不过,我们也意识到设计中还存在一些改进的空间。
例如,我们可以增加更多的传感器来测量其他生理参数,以提供更全面的健康数据。
此外,我们还可以通过优化算法,进一步提高信号处理的效果和速度。
综上所述,本次实验设计的心率血氧检测仪在实际应用中具有良好的准确性和可靠性。
希望在今后的研究和开发中,能够进一步完善和优化这款检测仪,为人们的健康监测提供更好的支持。
测心率仪器分析报告单

测心率仪器分析报告单心率是衡量人体心脏运作状况的重要指标之一,正常心率范围是每分钟60-100次。
心率偏高或偏低都可能是身体出现问题的信号。
测心率仪器是一种能够快速、准确测量人体心率的装备。
下面是一份测心率仪器分析报告单,内容大致包括仪器使用情况、测量结果、分析以及建议等。
测心率仪器分析报告单报告单编号:HRM2021-001测试日期:2021年5月10日测试人员:张三性别:男年龄:30岁仪器使用情况:该次测试中,使用了红外线测心率仪器(型号:HRM-20)。
仪器正常工作,没有出现任何故障或异常。
测试时,张三以坐姿放松,将手指按在测量传感器上,仪器能够即时显示心率测试结果。
测试过程中没有产生任何不适感。
测量结果:根据测量仪器的显示结果,张三心率为每分钟72次。
这个数值位于正常心率范围内,说明张三心脏健康状况良好。
分析:根据张三的年龄、性别,他的心率处于正常范围内。
正常的心率可以确保心脏提供足够的血液供应到全身各个器官,保证机体正常运作。
心率74次/分钟在该年龄段及性别的人中普遍存在,并未出现异常。
建议:1.继续保持良好的生活习惯。
定期参加身体锻炼,控制饮食,避免过度工作和情绪激动,保证充足的休息,这些都有助于维持心脏的健康。
2.关注身体异常变化。
如心率明显增高或减低、心跳不规律等,应及时就医,尽早发现和处理潜在的心脏问题。
3.如果需要持续监测心率,可以考虑佩戴智能手环或腕表等设备,这些设备能够记录并分析长时间内的心率变化,有助于健康管理。
总结:张三的心率测试结果正常,表明他的心脏健康状况良好。
继续保持良好的生活习惯,关注身体变化,定期进行心率测量,将有助于确保心脏健康和全面的健康管理。
注:本报告单仅供参考,如需详细解读和诊断,请咨询专业医生。
基础心率测量实验报告

基础心率测量实验报告引言心率是衡量人体健康状况的重要指标之一。
通过测量心率,可以及时发现潜在的心血管疾病,调整运动强度,保持身体健康。
本实验旨在通过使用心率监测仪测量心率的方法,了解心率的基本知识和测量方法。
材料和方法材料- 心率监测仪(例如智能手环)- 计时器- 试验对象实验步骤1. 将心率监测仪佩戴在试验对象的手腕上,确保固定牢靠。
2. 打开心率监测仪,确保其正常工作。
3. 记录试验对象的基础心率(静息状态下的心率)。
4. 试验对象开始进行轻度活动,例如快走或慢跑。
5. 在活动过程中,通过心率监测仪记录试验对象的心率,并记录下来。
6. 活动结束后,试验对象恢复静息状态。
7. 再次记录试验对象的基础心率。
结果本实验对一名年轻男性进行了基础心率测量,结果如下:- 静息状态下的基础心率:70 bpm- 在活动过程中的平均心率:120 bpm- 恢复静息状态后的基础心率:80 bpm讨论通过本次实验,我们对心率的测量方法和基本知识有了一定的了解。
心率是指单位时间内心脏跳动的次数,通常以每分钟跳动次数(bpm)来表示。
在静息状态下,试验对象的基础心率为70 bpm,表示其正常心率范围内。
在活动过程中,试验对象的心率会因为身体需要更多供氧而增加,平均心率为120 bpm。
活动结束后,试验对象的基础心率回落至80 bpm,说明试验对象的心脏功能较好,回复能力较强。
需要注意的是,心率的测量受到多种因素的影响。
例如年龄、性别、体质、情绪等因素都可能对心率产生影响。
因此,在进行心率测量时,需要综合考虑这些因素,以获取准确的心率数据。
此外,不同运动强度下的心率变化也不尽相同,进一步的研究可以探究运动强度与心率的关系。
结论本实验通过使用心率监测仪测量了一名试验对象的心率,结果显示其基础心率为70 bpm,活动过程中的平均心率为120 bpm,恢复静息状态后的基础心率为80 bpm。
通过对心率的测量,我们了解到心率是衡量人体健康状况的重要指标之一,可以通过监测心率来调整运动强度,保持身体健康。
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五邑大学电子系统课程设计题目:脉搏心率测试仪测试与制作院系信息工程学院专业电子信息工程学号学生XX指导教师陈鹏讲师报告日期2013年1月脉搏心率测试仪测试与制作引言脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。
本系统是采用STC89C52单片机为核心而制作的一种实用型脉搏测量仪。
采用红外发射管和接收管对人体的脉搏心率进行数据采集,得到的信号滤波放大整形后送入STC89C52单片机进行采集和处理。
单片机将采集到的脉搏心率在液晶LCD1602上实时显示出来。
本文将首先描述本设计的整体思路,然后介绍各个部分设计中的细节,最后列出完善的计算和处理方式与结果。
1.设计解析与设计方案介绍平均心率值是指一分钟内心脏实际跳动的次数,本心率测量仪是测试平均心率值,测量方法主要有两种: 一种是心电测量. 即根据心电图上相邻二次波形之间的间隔时间来计算心率值; 另一种是脉搏测量。
通常心脏的跳动与脉搏的跳动是同步的, 因此只需测出脉搏跳动次数就可以知道心率值测量脉搏是通过记录处理脉搏传感器发出的指脉电信号来实现的。
本方案选择的比较简单直接的脉搏测量方式。
目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。
近年来, 光电检测技术在临床医学应用中发展很快, 这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰, 具有很高的绝缘性, 且可非侵入地检测病人各种症状信息。
本系统设计了指套式的透射型光电传感器, 实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰。
采用指套式的透射型光电传感器模块对人体实行心率数据采集,采集所得信号通过放大电路模块实行电信号放大,然后信号通过滤波电路模块进行滤波(特别滤除50Hz市电干扰),再通过整形稳压电路进行整形后,得到幅值在0~5v的正弦信号,再最后将信号通过斯密特比较器NE555形成矩形波并送入单片机控制显示电路模块实现平均心率结果显示。
其具体总体结构框架如图1.1:图1.1 脉搏测量仪系统框图图1.2脉搏信号提取及处理电路结构图2. 脉搏信号提取部分光敏二极管的特性是将光信号强弱变化转换为电流变化,通过电路转换再转变成变化的电压信号。
此次设计采用的是BPW83 型红外接收二极管和IR333 型红外发射二极管,二极管工作波长都是940 nm 。
在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。
红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。
当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时,IC1B 的反相输入端电位大于同相输入端电位,Vi 为“O ”。
当手指处于测量位置时,会出现二种情况:一是无脉期。
虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光,但是,由于红外接收二极管中存在暗电流,仍有l μA 的暗电流会造成Vi 电位略低于2.5 V 。
二是有脉期。
当有跳动的脉搏时,血脉使手指透光传感器两级放大时间与心率显示波形处理模块 信号提取模块 滤波波形整形电压跟随接收显示模块单片机性变差,红外接收二极管中的暗电流减小,Vi 电位上升。
由此看来,所谓脉搏信号的拾取实际上是通过红外接收二极管,在有脉和无脉时暗电流的微弱变化,最终输出20mv左右电压信号。
二极管夹指方式如图2.1所示。
因此,在接收电路中应采用电流电压转换电路,将变化的电流信号转换为电压信号。
转换电路如图2.2所示。
图2.1指甲式脉搏传感器图2.2红外传感连接电路3.脉搏信号处理部分LM324运放1用于电压跟随器,如图3.1所示;其主要作用有:(1)增大输入阻抗。
电压跟随器具有输入阻抗高,输出阻抗低的特点,这也使得传感器部分输入的微弱电压信号得以有效输入,为下面的滤波放大提供保障(2)起到做缓冲级,隔离电路干扰作用。
电压跟随器作缓冲级,能有效防止后级对于前级的干扰,从而隔离了后级的可能存在的干扰。
因为脉搏信号本身稳定性很差,极易受到外界或是来自电路本身的干扰,电压跟随器的存在能有效避免来自电路的干扰LM324运放2用于二阶低通滤波放大电路,如图3.2所示。
通带电压增益为:2321A up =+=R R 总增益为:)/()/(1A 2uH H upf f jQ f f A +-=截止频率为:Hz 823.4000001.03.31000021RC 21=⨯⨯⨯==Hz f Hππ由滤波电路可知,滤波部分为二阶低通滤波电路;由所求截止频率可知,该部分电路在输入信号频率为4.8HZ 及以下时,信号正常放大Au 倍后输出;在输入信号频率大于4.8HZ 时,信号将快速衰减,最终无法导通。
因而,滤波部分电路最多能检测脉搏信号近300次每分钟,使得使用者有较大的测量空间,且能有效地拦截市电的50HZ 干扰信号。
图3.1电压跟随器电路 图3.2二阶低通滤波电路LM324运放3、4用于同相放大电路,如图3.3所示;NE555芯片用于电压比较和信号波形整形,如图3.4所示。
信号提取模块电路总的原理图见附录图一。
放大倍数为:2310220110R111A u =+=+=kkR 双同相放大器的放大倍数为:23 * 23 = 529电路总的放大倍数为:2 * 529 = 1058因而,在输入信号低至5mV 时,放大后输出波形峰峰值近5mV*1058=5290mV ≈5V 。
而NE555整形芯片在+5V 电源供应下,其比较阀值为向上2/3Vcc 向下1/3Vcc ,所以输入信号完全符合整形要求,且其输出高电平为4.7V 左右,完全能被STC89C52采集识别。
因而,总体设计符合要求图3.3同相比例放大电路图3.4 NE555整形电路4.单片机显示控制部分此次设计中的控制显示部分主要由STC89C52单片机和LCD1602液晶显示器共同构成。
(1)STC89C52单片机介绍STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。
具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
单片机运作的基本电路需复位电路和振荡电路(所用晶振为12MHz)。
(2)LCD1602液晶模块介绍LCD1602液晶为5V电压驱动,带背光,可显示两行,每行16个字符,不能显示汉字,内置含128个字符ASCII字符集字库。
将1602的8位数据口与单片机的P0口相连接。
当R/W脚(1602第5脚)为低电平时为写操作状态,这里可以一直让其为低电平。
而当RS(第4脚)为低电平时为写指令,当RS(第4脚)为高电平时为写数据。
1602的程序是根据PDF资料的写操作时序图进行编写的,通过对1602写入指令和写入数据来进行显示。
引脚3所接的可变电阻是作为1602的背光调节。
其液晶显示电路的具体电路,如图4.1所示。
图4.1LCD1602显示控制电路5.单片机软件设计部分该脉搏测量仪的单片机程序,主要是LCD1602液晶的操作和显示程序,采用C语言进行编程。
主要用到的单片机定时器。
当矩形波信号由P3.2口输入时,由单片机记录每一个低电平并通过定时显示程序输出显示。
除此外,需要借助定时器进行计时,这里以60秒为周期计算接受整形后波形的低电平个数,即得出我们需要脉搏数。
以下便是ATC89C52单片机信号采集和LCD1602显示控制的具体程序:/*头文件部分*///头文件maibo.h#ifndef _MAIBO_H_#define _MAIBO_H_#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key2=P1^1;sbit LCD_RS = P2^5;sbit LCD_RW = P2^6;sbit LCD_EN = P2^7;sbit maibo = P3^2;#define LCD_data P0#endif/*主程序部分*///主程序maibo.c#include<maibo.h>#include<intrins.h>uchar code dis1[] = {"Wele To!!!"}; uchar code dis2[] = {"Pulse Counter"}; uchar code dis3[] = {"Start Testing?"}; uchar code dis4[] = {"(1)Yes (2)No"}; uchar code dis5[] = {"Test Results: "}; uchar code dis6[] = {"Please Wait!!"}; uchar test_res[] = {"00---000"};int test_data;uint timer;//延时函数void delay(float xms){uchar i;while(xms--){for(i=0;i<110;i++){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}}bit LCD_busy(){bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;_nop_();_nop_();result=(bit)(LCD_data&0x80);LCD_EN = 0;return result;}//写指令函数void LCD_wcmd(uchar cmd){while(LCD_busy());LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();LCD_data=cmd;_nop_();_nop_();LCD_EN = 1;_nop_();_nop_();LCD_EN = 0;delay(100);}//写数据函数void LCD_wdat(uchar dat){while(LCD_busy());LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();LCD_data=dat;_nop_();_nop_();LCD_EN = 1;_nop_();_nop_();LCD_EN = 0;}//液晶初始化函数void LCD_init(){LCD_wcmd(0x38); //16*2显示,5*7点阵,8位数据LCD_wcmd(0x0c); //显示开,关光标LCD_wcmd(0x06); //移动光标LCD_wcmd(0x01); //清除LCD的显示内容}//液晶行定位函数void LCD_pos(uint row,uint col){uchar pos;pos=0x80|(uchar)(0x40*(row-1)+(col-1));LCD_wcmd(pos);}//数组显示函数void LCD_dis(uchar dis[]){uchar i,arra;for(i=0;i<16;i+=1){arra=dis[i];if(arra=='\0')//字符串结尾标志{break;}else{LCD_wdat(arra);}}}//人机界面初始化void dis_init(){maibo=1;EA = 1 ;//单片机开中断设置TMOD=0X01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;ET0 = 1;TR0 = 0; PT0 = 1;//定时器0设置/*IT0 = 1;EX0 = 0; PX0 = 0;//外部中断0设置*/LCD_init();timer=0;test_data=0;LCD_pos(1,2);LCD_dis(dis1);delay(3000);LCD_wcmd(0x01);LCD_pos(1,2) ;LCD_dis(dis2);}void dis_data(){test_res[0]='0'+(uint)(timer/10);test_res[1]='0'+(uint)(timer%10);test_res[5]='0'+(uint)(test_data/100);test_res[6]='0'+(uint)((test_data%100)/10);test_res[7]='0'+(uint)(test_data%10);LCD_pos(2,5);LCD_dis(test_res);}uint key_coding(){uint cod;cod=0;if(key1==0){delay(8);while(~key1);cod=1;}if(key2==0){delay(8);while(~key2);cod=2;}return cod;}void main() //主函数{uint counter=0;dis_init();while(1){if(key_coding()==1){LCD_wcmd(0x01);LCD_pos(1,2) ;LCD_dis(dis3) ;LCD_pos(2,1) ;LCD_dis(dis4);timer=0;test_data=0;TR0=0;while(1){if(key_coding()==1){LCD_wcmd(0x01);LCD_pos(1,2) ;LCD_dis(dis6) ;dis_data() ;break;}if(key_coding()==2){LCD_wcmd(0x01);LCD_pos(1,2) ;LCD_dis(dis2) ;break;}}}if(TF0==1){TF0=0;counter+=1;if(counter==16){counter=0 ;timer+=1 ;dis_data();}if(timer==60){EX0=0;TR0=0;LCD_wcmd(0x01);LCD_pos(1,1) ;LCD_dis(dis5) ;dis_data() ;delay(3000);}}if(maibo==0){delay(6);while(~maibo);if(TR0==0){TR0=1;}test_data+=1;}}}6.实践过程中问题及处理方案(1)信号采集电路部分,红外对的灵敏性不够。