51單片機(jī)心率脈搏計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)電路+程序設(shè)計(jì)

ID:483213 · 發(fā)表于 2019-3-24 11:53

1.功能原理
脈搏傳感器采樣脈搏信號(hào)，采用STC89C51單片機(jī)作為控制器，脈搏傳感器輸出方波傳入單片機(jī)，觸發(fā)單片機(jī)進(jìn)去外部中斷函數(shù)，每接收一個(gè)脈沖波形，顯示屏就計(jì)數(shù)一次。如果脈搏次數(shù)超過(guò)設(shè)定值是，用蜂鳴器報(bào)警提示

2.硬件設(shè)計(jì)
（1）總體硬件框圖

（2）心率檢測(cè)電路原理
心率檢測(cè)電路是以紅外反射式傳感器ST188為檢測(cè)原件，并利用單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部定時(shí)器來(lái)計(jì)算時(shí)間。

心率檢測(cè)處理電路

此電路采用兩級(jí)運(yùn)算放大電路，一級(jí)放大倍數(shù)為可調(diào)，二級(jí)放大倍數(shù)固定為2。當(dāng)紅外反射式傳感器ST188感應(yīng)到一個(gè)完整的脈搏，便產(chǎn)生一個(gè)脈沖，單片機(jī)通過(guò)對(duì)脈沖累加得到脈搏心率跳動(dòng)次數(shù)，并使用定時(shí)器計(jì)數(shù)脈搏的頻率。系統(tǒng)運(yùn)行中能顯示脈搏心率次數(shù)和時(shí)間，系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，能夠顯示總的脈搏心率次數(shù)和時(shí)間。
（3）其他硬件電路
除了主要的心率檢測(cè)電路外，還包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、LCD1602顯示屏電路、蜂鳴器報(bào)警電路。因?yàn)檫@幾個(gè)電路比較常用，就省略不介紹了。

3.程序設(shè)計(jì)
(1)LCD1602驅(qū)動(dòng)程序

sbit RS = P2^5;//Pin4
sbit RW = P2^6; //Pin5
sbit E  = P2^7;//Pin6

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long

uchar data TimeNum[]="             ";
uchar data Test1[]="                ";
void DelayUs(unsigned char us)//delay us
{
   unsigned char uscnt;
   uscnt=us>>1;/* Crystal frequency in 12MHz*/
   while(--uscnt);
}


/******************************************************************/
void DelayMs(unsigned char ms)//delay Ms
{
while(--ms)
{
      DelayUs(250);
      DelayUs(250);
      DelayUs(250);
      DelayUs(250);
}
}
void WriteCommand(unsigned char c)
{
   DelayMs(5);//short delay before operation
   E=0;
   RS=0;
   RW=0;
   _nop_();
   E=1;
   P1=c;
   E=0;
}
/****************************************************************/
void WriteData(unsigned char c)
{
DelayMs(5); //short delay before operation
E=0;
RS=1;
RW=0;
_nop_();
E=1;
P1=c;
E=0;
RS=0;
}
/*********************************************************************/
void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c)
{
unsigned char p;
if (pos>=0x10)
      p=pos+0xb0; //是第二行則命令代碼高4位為0xc
else
      p=pos+0x80; //是第二行則命令代碼高4位為0x8
WriteCommand (p);//write command
WriteData (c); //write data
}
/*************************************************************************/
void ShowString (unsigned char line,char *ptr)
{
unsigned char l,i;
l=line<<4;
for (i=0;i<16;i++)
   ShowChar (l++,*(ptr+i));//循環(huán)顯示16個(gè)字符
}
/*********************************************************************/
void InitLcd()
{
DelayMs(15);
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x06); //顯示光標(biāo)移動(dòng)位置
WriteCommand(0x0c); //顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置
WriteCommand(0x01); //顯示清屏

}

(2)脈搏檢測(cè)處理程序

unsigned int i,n,ci,dd[11],jj,j,k,tmp;
bit w=0;
uchar bh;
ulong time;
sbit spd = P2^0;

external0() interrupt 0//外部中斷服務(wù)程序
{
      w=~w;
      if(w==0)
      {
            EX0=0;
            ET0=1;
            TH0=0x0;
            TL0=0x0;
            n=0;
      }
      else
      {
            time=n*65536+TH0*256+TL0;
            dd[jj]=30000000/time;       //計(jì)算脈搏時(shí)間
            jj++;
            if(jj>10)
            {
               jj=0;
               for(j=0;j<11;j++)
                  for(k=0;k<11-j;k++)
                  {
                        if(dd[k]>dd[k+1])
                        {
                              tmp=dd[k];
                              dd[k]=dd[k+1];
                              dd[k+1]=tmp;
                        }
                  }
                  if(dd[5]>50&&dd[5]<200)ci=((dd[4]+dd[5]+dd[6])/3)+11;
               }
               TH0=0x0;
               TL0=0x0;
               n=0;
         }
}
void timer0(void) interrupt 1
{
   n++;
}

(3)主函數(shù)

void main(void)
{
      InitLcd();//
      DelayMs(15);
      IT0=1;    //INT0下降沿中斷
      EX0=1;    //允許INT1中斷
      TMOD=0x1;
      TH0=0x0;
      TL0=0x0;
      TR0=1;
      ET0=1;
      EA=1;

      while(1)
      {
               if(n>10)
               {
                     n=0;
                     jj=0;
                     ci=0;
                                       TimeNum[0]='N';
                                       TimeNum[1]='O' ;
                              TimeNum[2]=' ' ;
                              TimeNum[3]='I' ;
                              TimeNum[4]='N' ;
                     TimeNum[5]='P' ;
                     TimeNum[6]='U' ;
                     TimeNum[7]='T' ;
                     TimeNum[8]=' ' ;
                     ShowString(0,TimeNum);
                              ShowString(1,Test1);
                     }
                     else
                     {
                              if(w==0&&EX0==0)
                              {
                                    delay();
                                    EX0=1;
                              }

                              TimeNum[0]=' ';
                              TimeNum[1]=' ' ;
                              TimeNum[2]=' ' ;
                              TimeNum[3]=' ' ;
                              TimeNum[4]=' ' ;
                              TimeNum[5]=' ' ;
                              if(ci/100>0)TimeNum[6]=ci/100+'0' ; else TimeNum[6]=' ' ;
                              if(ci/100==0&&ci%100/10>0)TimeNum[7]=ci%100/10+'0' ; else TimeNum[7]=' ' ;
                              TimeNum[8]=ci%10+'0' ;
                              ShowString(0,TimeNum);
                              ShowString(1,Test1);
                              if(ci>100)spd=0;else spd=1;
                     }
            }
      ;
}