單片機心率計全套設計資料

ID:545401 · 發表于 2019-5-23 13:32

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>       //                      包含頭文件

#define uint          unsigned int
#define uchar          unsigned char
#define ulong          unsigned long       //宏定義
#define LCD_DATA       P0                               //定義P0口為LCD_DATA

sbit LCD_RS =P2^5;
sbit LCD_RW =P2^6;
sbit LCD_E  =P2^7;                                              //定義LCD控制引腳

sbit Xintiao =P1^0 ;                                        //脈搏檢測輸入端定義
sbit speaker =P2^4;                                              //蜂鳴器引腳定義

void delay5ms(void); //誤差 0us
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA);       /********LCD1602數據寫入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM);                /********LCD1602命令寫入***********/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data); /*1602字符顯示函數，變量依次為字符顯示首地址，顯示字符長度，所顯示的字符*/
void InitLcd();//液晶初始化函數

void Tim_Init();

uchar Xintiao_Change=0;          //
uint  Xintiao_Jishu;
uchar stop;
uchar View_Data[3];
uchar View_L[3];
uchar View_H[3];
uchar Xintiao_H=100;       //脈搏上限
uchar Xintiao_L=40;             //脈搏下限

uchar Key_Change;
uchar Key_Value;             //按鍵鍵值
uchar View_Con;                      //設置的位（0正常工作，1設置上限，2設置下限）
uchar View_Change;

void main()       //主函數
{
InitLcd();
Tim_Init();
lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:    ");       //初始化顯示
TR0=1;
TR1=1;                               //打開定時器
while(1)                         //進入循環
  {
if(Key_Change)       //有按鍵按下并已經得出鍵值
{
      Key_Change=0;       //將按鍵使能變量清零，等待下次按鍵按下
      View_Change=1;
      switch(Key_Value)                               //判斷鍵值
      {
         case 1:                                              //設置鍵按下
               {
                        View_Con++;                      //設置的位加
                        if(View_Con==3)             //都設置好后將此變量清零
                        View_Con=0;
                        break;                               //跳出，下同
                     }
         case 2:                                              //加鍵按下
               {
                        if(View_Con==2)             //判斷是設置上限
                        {
                                 if(Xintiao_H<150)       //上限數值小于150
                              Xintiao_H++;             //上限+
                        }
                        if(View_Con==1)             //如果是設置下限
                        {
                                 if(Xintiao_L<Xintiao_H-1)//下限值小于上限-1（下限值不能超過上限）
                              Xintiao_L++;             //下限值加
                        }
                        break;
                     }
         case 3:                                              //減鍵按下
               {
                        if(View_Con==2)             //設置上限
                        {
                                 if(Xintiao_H>Xintiao_L+1)//上限數據大于下限+1（同樣上限值不能小于下限）
                              Xintiao_H--;             //上限數據減
                        }
                        if(View_Con==1)             //設置下限
                        {
                                 if(Xintiao_L>30)       //下限數據大于30時
                              Xintiao_L--;             //下限數據減
                        }
                        break;
                     }
      }
      }
if(View_Change)//開始顯示變量
{
      View_Change=0;//變量清零
      if(stop==0)                         //心率正常時
      {
         if(View_Data[0]==0x30) //最高位為0時不顯示
         View_Data[0]=' ';
      }
      else                                        //心率不正常（計數超過5000，也就是兩次信號時間超過5s）不顯示數據
      {
         View_Data[0]=' ';
         View_Data[1]=' ';
         View_Data[2]=' ';
      }

      switch(View_Con)
      {
         case 0: //正常顯示
               {
                        lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:    ");//顯示一行數據
                        lcd_1602_word(0xc0,16,"             ");//顯示第二行數據
                        lcd_1602_word(0xcd,3,View_Data);                      //第二行顯示心率
                        break;
                        }
         case 1: //設置下限時顯示
               {
                        lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:    ");//第一行顯示心率
                        lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);

                        View_L[0]=Xintiao_L/100+0x30;             //將下限數據拆字
                        View_L[1]=Xintiao_L%100/10+0x30;
                        View_L[2]=Xintiao_L%10+0x30;

                        if(View_L[0]==0x30)                                     //最高位為0時，不顯示
                        View_L[0]=' ';

                        lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning L :    ");//第二行顯示下限數據
                        lcd_1602_word(0xCd,3,View_L);
                        break;
                        }
         case 2: //設置上限時顯示（同上）
               {
                        lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:    ");
                        lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);

                        View_H[0]=Xintiao_H/100+0x30;
                        View_H[1]=Xintiao_H%100/10+0x30;
                        View_H[2]=Xintiao_H%10+0x30;

                        if(View_H[0]==0x30)
                        View_H[0]=' ';

                        lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning H :    ");
                        lcd_1602_word(0xCd,3,View_H);
                        break;
                        }
      }
      }
  }
}

void Time1() interrupt 3             //定時器1服務函數
{
      static uchar Key_Con,Xintiao_Con;
      TH1=0xd8;                //10ms
      TL1=0xf0;                //重新賦初值
      switch(Key_Con) //無按鍵按下時此值為0
      {
            case 0:                //每10ms掃描此處
            {
                     if((P3&0x07)!=0x07)//掃描按鍵是否有按下
                     {
                              Key_Con++;                //有按下此值加1，值為1
                     }
                     break;
            }
            case 1:                                        //10ms后二次進入中斷后掃描此處（Key_Con為1）
            {
                     if((P3&0x07)!=0x07)//第二次進入中斷時，按鍵仍然是按下（起到按鍵延時去抖的作用）
                     {
                              Key_Con++;                //變量加1，值為2
                              switch(P3&0x07)  //判斷是哪個按鍵按下
                              {
                                    case 0x06:Key_Value=1;break;       //判斷好按鍵后將鍵值賦值給變量Key_Value
                                    case 0x05:Key_Value=2;break;
                                    case 0x03:Key_Value=3;break;
                              }
                     }
                     else                                                                //如果10ms時沒有檢測到按鍵按下（按下時間過短）
                     {
                              Key_Con=0;                                              //變量清零，重新檢測按鍵
                     }
                     break;
            }
            case 2:                                                                      //20ms后檢測按鍵
            {
                     if((P3&0x07)==0x07)                               //檢測按鍵是否還是按下狀態
                     {
                              Key_Change=1;                                        //有按鍵按下使能變量，（此變量為1時才會處理鍵值數據）
                              Key_Con=0;                                              //變量清零，等待下次有按鍵按下
                     }
                     break;
            }
      }

      switch (Xintiao_Con)//此處與上面按鍵的檢測類似
      {
            case 0:                      //默認Xintiao_Con是為0的
            {
                     if(!Xintiao)//每10ms（上面的定時器）檢測一次脈搏是否有信號
                     {
                              Xintiao_Con++;//如果有信號，變量加一，程序就會往下走了
                     }
                     break;
            }
            case 1:
            {
                     if(!Xintiao)          //每過10ms檢測一下信號是否還存在
                     {
                              Xintiao_Con++;//存在就加一
                     }
                     else
                     {
                              Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
                     }
                     break;
            }
            case 2:
            {
                     if(!Xintiao)
                     {
                              Xintiao_Con++;//存在就加一
                     }
                     else
                     {
                              Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
                     }
                     break;
            }
            case 3:
            {
                     if(!Xintiao)
                     {
                              Xintiao_Con++;//存在就加一
                     }
                     else
                     {
                              Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
                     }
                     break;
            }
            case 4:
            {
                     if(Xintiao)//超過30ms有信號，判定此次是脈搏信號，然后當信號消失后，執行以下程序
                     {
                              if(Xintiao_Change==1)//心率計原理為檢測兩次脈沖間隔時間計算心率，變量Xintiao_Change第一次脈沖時為0的，所有走下面的else，第二次走這里
                              {
                                    View_Data[0]=(60000/Xintiao_Jishu)/100+0x30;                //計算心跳并拆字顯示：心跳計時是以1ms為單位，兩次心跳中間計數如果是1000次，也就是1000*1ms=1000ms=1s
                                    View_Data[1]=(60000/Xintiao_Jishu)%100/10+0x30;       //那么計算出的一分鐘（60s）心跳數就是：60*1000/（1000*1ms）=60次       其中60是一分鐘60s，1000是一秒有1000ms，1000是計數值，1是一次計數對應的時間是1ms
                                    View_Data[2]=(60000/Xintiao_Jishu)%10+0x30;                //計算出的心跳數/100得到心跳的百位，%100是取余的，就是除以100的余數，再除以10就得到十位了，以此類推
                                                                                                //拆字后的單個數據+0x30的目的是得到對應數字的液晶顯示碼，數字0對應的液晶顯示碼是0x30，1是0x30+1，以此類推
                                    if(((60000/Xintiao_Jishu)>=Xintiao_H)||((60000/Xintiao_Jishu)<=Xintiao_L))//心率不在范圍內報警
                                    speaker=0;                      //蜂鳴器響
                                    else
                                    speaker=1;                      //不響

                                    View_Change=1;          //計算出心率后啟動顯示
                                    Xintiao_Jishu=0;          //心跳計數清零
                                    Xintiao_Change=0; //計算出心率后該變量清零，準備下次檢測心率
                                    stop=0;                         //計算出心率后stop清零
                              }
                              else//第一次脈沖時Xintiao_Change為0
                              {
                                    Xintiao_Jishu=0;       //脈沖計時變量清零，開始計時
                                    Xintiao_Change=1;//Xintiao_Change置1，準備第二次檢測到脈沖時計算心率
                              }
                              Xintiao_Con=0;       //清零，準備檢測下一次脈沖
                              break;
                     }
            }
      }
}
/**定時器T0工作函數**/
void Time0() interrupt 1
{
TH0=0xfc;                //1ms
TL0=0x18;                //重新賦初值
Xintiao_Jishu++;  //心跳計數加
if(Xintiao_Jishu==5000)//心跳計數大于5000
  {
Xintiao_Jishu=0;             //數據清零
View_Change=1;             //顯示位置1
Xintiao_Change=0;       //置零，準備再次檢測
stop=1;          //心跳計數超過5000后說明心率不正常或者沒有測出，stop置1
speaker=1;  //關閉蜂鳴器
  }
}
/**定時器初始化函數**/
void Tim_Init()
{
EA=1;                         //打開中斷總開關
ET0=1;                         //打開T0中斷允許開關
ET1=1;                         //打開T1中斷允許開關
TMOD=0x11;                //設定定時器狀態
TH0=0xfc;                //1ms
TL0=0x18;                //賦初值

TH1=0xd8;                //10ms
TL1=0xf0;                //賦初值
}
/**在指定地址顯示指定數量的指定字符**/
/**Adress_Com顯示地址，Num_Adat顯示字符數量，Adress_Data顯示字符串內容**/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data)
{
uchar a=0;
uchar Data_Word;
LCD_WriteCom(Adress_Com); //選中地址
for(a=0;a<Num_Adat;a++) //for循環決定顯示字符個數
  {
Data_Word=*Adress_Data;       //讀取字符串數據
LCD_WriteData(Data_Word);  //顯示字符串
Adress_Data++;                         //顯示地址加一
  }
}

/***************1602函數*******************/
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA)       /********LCD1602數據寫入***********/
{
delay5ms();  //操作前短暫延時，保證信號穩定
LCD_E=0;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
_nop_();
LCD_E=1;
LCD_DATA=LCD_1602_DATA;
LCD_E=0;
LCD_RS=0;
}

/********LCD1602命令寫入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM)
{
delay5ms();//操作前短暫延時，保證信號穩定
LCD_E=0;
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
_nop_();
LCD_E=1;
LCD_DATA=LCD_1602_COM;
LCD_E=0;
LCD_RS=0;
}

void InitLcd()                //初始化液晶函數
{
delay5ms();
delay5ms();
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x06); //顯示光標移動位置
LCD_WriteCom(0x0c); //顯示開及光標設置
LCD_WriteCom(0x01); //顯示清屏
delay5ms();
delay5ms();
}

void delay5ms(void) //5ms延時函數
{
unsigned char a,b;
for(b=185;b>0;b--)
      for(a=12;a>0;a--);
}

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心率計.zip (3.37 MB, 下載次數: 114)

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