1、 1 南 京 理 工 大 学 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 冯旗 学 号 : 104913252049 教学点 : 扬州职业大学 专 业 : 电子工程 题 目 : 基于 51 单片机心率计买博仪设计 指导者： 评阅者： 2015 年 4 月 方小坤 讲师 副教授 朱海星 2 南 京 理 工 大 学 毕 业 设 计（ 论 文 ）评 语 学生姓名 冯旗 班级、学号： 13 级、 104913252065 题 目： 基于 51单片机设计心率计脉搏仪 综合成绩： 指导者评语： 该同学能在老师的严格要求下顺利完成整个毕业设计工作、任务书和论文的撰写。任务书完成情况良好。 该论文选题为基于 51
2、 单片机设计心率计脉搏仪，具有实用性，能够提供大学生一个创新的平台。该同学在此次设计中 充分应用单片机的软硬件资源，加强综合性，提高了设计的复杂性。 程序能正确的运行，论文的规范化符合要求，论文的逻辑性 和科学性基本合理。在设计过程中，该同学表现出良好的学习作风，比较扎实的基本理论。课题有一定的实用价值和现实意义，设计的基本任务和要求初步达到。 建议成绩为良好。 可以提交答辩。 指导者 (签字 )： 2015 年 5 月 7 日 3 毕业设计（论文）评语 评阅者评语： 同意指导教师的意见。 该生能够按时完成毕业设计任务，课题新颖， 设计 所用知识点多，具有实用性，难度适中。整个设计有一定的工作
3、量，成果完成情况良好。论文等提交的材料格式规范， 条理清楚，论述正确，文字通顺，书写工整。设计资料完备、整洁、正确。 同意答辩， 建议 成绩为良好。 评阅者 (签字 )： 2015 年 5 月 9 日 4 答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人 (签字 )： 2015 年 5 月 10 日 I 毕业设计说明书（论文）中文摘要 脉搏测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用 ,通过观测脉搏信号，可以对人体的健康进行检查，通常被用于保健中心和医院。为了提高脉搏测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于 51 单片机的脉搏测量仪。系统以STC89C52 单片机为核心，以光电传感器
4、利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光电传感器感应产生信号，单片机通过对信号 累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。系统运行中可以通过观察指示灯闪烁，若均匀闪烁说明测量值准确。系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。经测试，系统工作正常，达到设计要求。 本设计利用红外光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形后，输入单片机内进行相应的控制，从而测量出一分钟内的脉搏跳动次数，快捷方便。系统可以供用户测量当时的脉搏次数，同时还可以设定上限次数和下限次数，当测量的范围超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒，除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测量，时间可以自行设定，结果最终可以把采集到的脉搏信 号显示
5、在 LCD1602 上。 关键词 STC89C52 脉搏测量仪 LCD 显示器 光电传感器 III 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Design of pulse measuring instrument based on single Chip Abstract Pulse measurement apparatus has been widely used in our daily life. In order to improve the measurement apparatus is simple and accuracy, this paper designs a pu
6、lse measuring instrument based on 51 single chip microcomputer. System to STC89C52 microcontroller as the core, with photoelectric sensor, and calculates the internal timer SCM system, the signal from the photoelectric sensor, microcontroller based on the accumulated pulse beat frequency signal, by
7、the time the timer. In the running of the system can be observed through the indicator lights out, if even flicker that accurate measuring value. The system stops running, can display the total pulse number and time. After testing, the system works normally, meet the design requirements. The design
8、of the infrared photoelectric sensor generates a pulse signal, after plastic surgery to enlarge, the input of SCM within the corresponding control, which measured within a minute of the pulse beat frequency, fast and convenient. Through observing the pulse signal, can check the health of the body, u
9、sually used for health centres and hospitals. The system can be used for measuring the pulse number of users, but also can set the upper limit of the number of times and, when the range of the measurement range over the set of drive buzzer alarm, but users can also set the alarm clock to remind the
10、daily measurement, time can be set, the results were finally able to pulse signal acquisition to display on the LCD1602.occurring. IV Keywords STC89C52 photos ens or LCD display Pulse measuring instrument 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 32 页 目 次 1 绪论 . 2 1.1 国内外心率计脉搏仪系统研究现状 . 2 1.2 该论文的主要内容 . 2 2 总体方案 的论证与设计
11、. 2 2.1 系统整体设计 . 4 2.2 主控模块的选型和论证 . 5 2.3 显示模块的选型和论证 . 5 2.4 传感器的选型和论证 . 6 3 系统硬件电路设计 . 7 3.1 主控模块 . 7 3.2 单片机最小系统设计 . 8 3.3 LCD 显示电路模块设计 . 9 3.4 液晶显示电路 . 10 3.5 光电传感器电路模块设计 . 11 3.6 传感器简介 . 11 3.7 滤波电路 . 12 3.8 放大整形电路 . 13 3.9 整体电路图 . 13 4 系统软件设计 . 15 4.1 主程 序设计 . 15 4.2 子程序设计 . 16 5 系统调试 . 17 5.1
12、Keil 软件介绍 . 17 5.2 Keil 软件调试过 程及结果 . 17 5.3 硬件 调试 . 19 5.4 系统测试 . 20 结 论 . 22 致 谢 . 23 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 32 页 1 绪论 1.1 国内外心率计脉搏仪系统研究现状 心率 (Heart Rate)是用来描述心跳周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数 , 它不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标。自公元三世纪我国最早的脉学专著脉经问世以来，脉学理论得到不断的发展和提高。在中医四诊（望、闻、问、切）中，脉诊占有非常重要的位置。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项
13、诊断方法，其历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。 进入 21 世纪以 来，科技不断的发展，电子产品越来越多，系统的价格越来越便宜；产品的科技含量比例也越来越大，性能越来越可靠。人们日常的生产、生活都在慢慢走向高度自动化和智能化。 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。国外，诸如法国研制生产的康普乐仪，日本科林公司的动脉硬化检测仪器等就是利用此方法，并在欧美国家得到广泛的应用，国内医院也有引进此类设备的研究，在 2007 年，有人有次类似的产品相继上市
14、。但，这些仪器被应用在大型医 疗机构中，成本高，检测费用高，功能局限于检测，不能够满足患者随时随地的检测的需要。 1.2 该论文的主要内容 该论文所做的设计是针对心率计脉搏仪的功能问题，力图解决测量方便、快捷、准确等方面的问题。 脉搏测量在有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。通过观测脉搏信号，可以对人体的健康进行检查，通常被用于保健中心和医院。系统可以供用户测量当时的脉搏次数，同时还可以设定上限次数和下限次数，当测量的范围超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒，除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测 量，时间可以自行设定。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息
15、作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。系统以 STC89C52 单片机为核心，以光电传感器利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光电传感器感应产生信号，单片机通过对信号累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。系统运行中可以通过观察指示灯闪烁，若均匀闪本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 32 页 烁说明测量值准确。脉搏波所呈现出的形态 (波形 )、强度 (波幅 )、速率 (波速 )和节律(周期 )等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征 ,但人体的生物信号多属于强噪 声背景下的低频的弱信号 , 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号 , 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
