51单片机的脉搏仪的设计毕业设计
目 录
一、 引言 1
（一） 课题背景 1
（二） 系统设计目的 1
二、 整体设计方案 2
（一） 系统功能描述 2
（二） 系统总体框架 2
三、 系统硬件设计 3
（一） 单片机概念综述 3
1． STC89C51单片机的介绍 3
2． 单片机的复位电路设计 4
3． 单片机的时钟电路设计 4
（二） 液晶显示模块 5
1． SMC1602A系列液晶显示屏的特点 6
2． SMC1602A系列液晶显示屏的硬件原理图 7
3． SMC1602A系列液晶的引脚功能 8
4． 16021602液晶显示屏的灰度调节电路 9
（三） 红外线传感器 9
1． 红外传感器介绍 9
2． 红外传感器主要指标 9
3． 红外传感发射接收电路 10
四、 系统软件的设计 11
（一） 系统工作流程图 11
（二） 硬件电路连接图 11
1． 电路原理图 11
2． 电路仿真调试图 12
3． PCB板图 14
五、 实物的制作与调试 15
（一） 电路的焊接 15
（二） 电路和程序的调试 16
（三） 电路检查调试 16
总 结 17
参考文献 18
附录一：整体源程序 19
附录二：实物图片 23
一、二、引言
在21世纪，人工智能领域得到了快速的发展，人类社会正迎来由IT时代向 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
DT时代的过渡期。物联网和云计算正处于前所未有的风口，得到了长足的发展。而人工智能方面又重点对医疗设备的需求最高，人们越来越渴望自己的健康状况能够通过智能设备实时直观地了解，能够通过测试计算出自己的慢性病和其他潜在状况。
中医是我国的伟大发明，而古代的郎中通过脉博的跳动，便能够诊断出病人的身体状况。脉博跳动是中医辨证的一个重要依据，对于分辨疾病的原因，推断出疾病的变化，识别出病情的真假，判断出疾病的预后等，都是具有重要的临床意义。
简易型数字人体脉搏仪，运用了STC89C51单片机作为其核心控制处理单元，使用红外传感器作为信号传感器，运用了软件以及硬件双重滤波技术，实现了对人体脉搏频率信号的准确检测，最后以数值的形式显示在1602液晶显示屏上。它对于人工智能医疗领域能够得到很大的应用。
（一）设计背景
在社会时代飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但是，同时多种疾病威胁着人们的生命，而心脏病又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。本次的设计主要解决的问题，就是研究出能够测量脉搏频率以及预防心脏病等心脏方面疾病的数字脉搏仪。
我们随着我国的社会经济水平的不断提高，人们的物质生活水平的不断发展，生活方式和饮食结构在不知不觉中发生着巨大变化。快节奏的生活方式以及不健康的饮食结构，让现代的人们必须要面临着比以前更大的健康威胁。冠心病和高血压以及动脉硬化等各种各样的心血管疾病正在无时无刻地威胁着人类。对于这些疾病的早期监测，对疾病的防治和控制有着十分重要的意义，结合着现代电子技术的电子脉搏仪对脉搏频率的检测以及疾病的控制，在人们的健康领域有着十分重要的意义，这便是笔者进行智能脉搏仪的开发研究的背景。
（二）系统设计目的
本人进行系统设计的简易型数字人体脉搏仪运用了STC89C51单片机作为其核心的处理单元，采用了红外线传感器作为传感发射接收装置，运用了软件和硬件双重的滤波技术，实现了对人体脉搏频率信号的准确检测。测量正常脉搏范围限能够用按钮调节，并进行声音报警，传感器能够放在身体脉搏明显的任何部位，测量结果用数字的方式方式显示，测量精确到2次/分。通过本次的设计制作，开发出了这款智能脉搏仪，能够为我们日常生活中快速检测自己的脉搏提供极大的便利，以及对智能医疗领域产生深远的影响。
三、整体设计方案
（一）系统功能描述
简易型数字人体脉搏仪运用STC89C51单片机作为核心控制处理单元，采用红外传感器作为传感器，运用软件和硬件双重滤波技术实现了对人体脉搏频率信号的准确检测，最终以数值形式显示在1602液晶显示屏上。能够顺利的实现1602液晶显示屏显示当前的脉搏频率，并且在2秒内能够读出脉搏频率，通过按钮能够进行设置报警的上下限脉搏频率的功能。
本次设计方案开发设计出一款低功耗、简易型的数字脉搏仪，具体的要求如下：
（1）能够实时显示被测者脉搏频率值，并在1602液晶显示屏中显示；
（2）能够使用按钮来设置频率范围，超过了这个范围后就会进行报警提示。
（3）信号灯能够实时显示脉搏的跳动。
（4）运用proteus软件仿真，完成脉搏频率以脉冲模拟，显示屏显示脉搏频率。
（5）运用所学习的C语言知识实现软件相关功能。
（6）独立进行焊接并且完成本次设计的调试。
（二）系统总体框架
本次的智能脉搏仪的设计包括了两个部分，分为硬件设计还有软件设计两部分。系统设计的模块分成数据的采集模块，蜂鸣器报警模块，1602液晶显示屏显示模块等子模块。电路的设计可划分成红外传信号传感电路，蜂鸣器报警器电路，51单片机的控制电路，液晶显示电路等。
单片机的应用系统的硬件部分包括单片机，输入设备，输出设备等，软件部分是各种工作程序。本次系统设计过程包括，系统的总体设计，电路原理图的设计，系统软件的设计等几阶段，最后还需要完成软件的调试和实物的焊接制作。
从本次设计的要求来看，这次的系统设计需要包含以下几个结构：红外传感器电路，蜂鸣器报警电路，单片机最小系统，1602液晶显示屏驱动电路及相关的控制管理软件，它们之间的构成框图如图2-1的总体设计框图所示：
图2-1 脉搏仪总体设计框图
四、系统硬件设计
（一）单片机概念综述
1．STC89C51单片机的介绍
STC89C51单片机是美国的STC公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含有4k bytes的可以反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用STC公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。STC89C51单片机能够提供许多应用场合，它能够灵活地应用于各种芯片控制领域。
可靠性很高：它的寿命为 50,000 小时（在二十五度状态）
如图3-2-1所示，红框部分为1602液晶显示屏的引脚，16021602液晶显示屏的实物图如图3-5所示：
（二）硬件电路连接图
1．电路原理图
根据项目的要求和相关元器件的典型用法，系统设计电路原理图。
附录二：实物图片
一、 引言 1
（一） 课题背景 1
（二） 系统设计目的 1
二、 整体设计方案 2
（一） 系统功能描述 2
（二） 系统总体框架 2
三、 系统硬件设计 3
（一） 单片机概念综述 3
1． STC89C51单片机的介绍 3
2． 单片机的复位电路设计 4
3． 单片机的时钟电路设计 4
（二） 液晶显示模块 5
1． SMC1602A系列液晶显示屏的特点 6
2． SMC1602A系列液晶显示屏的硬件原理图 7
3． SMC1602A系列液晶的引脚功能 8
4． 16021602液晶显示屏的灰度调节电路 9
（三） 红外线传感器 9
1． 红外传感器介绍 9
2． 红外传感器主要指标 9
3． 红外传感发射接收电路 10
四、 系统软件的设计 11
（一） 系统工作流程图 11
（二） 硬件电路连接图 11
1． 电路原理图 11
2． 电路仿真调试图 12
3． PCB板图 14
五、 实物的制作与调试 15
（一） 电路的焊接 15
（二） 电路和程序的调试 16
（三） 电路检查调试 16
总 结 17
参考文献 18
附录一：整体源程序 19
附录二：实物图片 23
一、二、引言
在21世纪，人工智能领域得到了快速的发展，人类社会正迎来由IT时代向 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
DT时代的过渡期。物联网和云计算正处于前所未有的风口，得到了长足的发展。而人工智能方面又重点对医疗设备的需求最高，人们越来越渴望自己的健康状况能够通过智能设备实时直观地了解，能够通过测试计算出自己的慢性病和其他潜在状况。
中医是我国的伟大发明，而古代的郎中通过脉博的跳动，便能够诊断出病人的身体状况。脉博跳动是中医辨证的一个重要依据，对于分辨疾病的原因，推断出疾病的变化，识别出病情的真假，判断出疾病的预后等，都是具有重要的临床意义。
简易型数字人体脉搏仪，运用了STC89C51单片机作为其核心控制处理单元，使用红外传感器作为信号传感器，运用了软件以及硬件双重滤波技术，实现了对人体脉搏频率信号的准确检测，最后以数值的形式显示在1602液晶显示屏上。它对于人工智能医疗领域能够得到很大的应用。
（一）设计背景
在社会时代飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但是，同时多种疾病威胁着人们的生命，而心脏病又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。本次的设计主要解决的问题，就是研究出能够测量脉搏频率以及预防心脏病等心脏方面疾病的数字脉搏仪。
我们随着我国的社会经济水平的不断提高，人们的物质生活水平的不断发展，生活方式和饮食结构在不知不觉中发生着巨大变化。快节奏的生活方式以及不健康的饮食结构，让现代的人们必须要面临着比以前更大的健康威胁。冠心病和高血压以及动脉硬化等各种各样的心血管疾病正在无时无刻地威胁着人类。对于这些疾病的早期监测，对疾病的防治和控制有着十分重要的意义，结合着现代电子技术的电子脉搏仪对脉搏频率的检测以及疾病的控制，在人们的健康领域有着十分重要的意义，这便是笔者进行智能脉搏仪的开发研究的背景。
（二）系统设计目的
本人进行系统设计的简易型数字人体脉搏仪运用了STC89C51单片机作为其核心的处理单元，采用了红外线传感器作为传感发射接收装置，运用了软件和硬件双重的滤波技术，实现了对人体脉搏频率信号的准确检测。测量正常脉搏范围限能够用按钮调节，并进行声音报警，传感器能够放在身体脉搏明显的任何部位，测量结果用数字的方式方式显示，测量精确到2次/分。通过本次的设计制作，开发出了这款智能脉搏仪，能够为我们日常生活中快速检测自己的脉搏提供极大的便利，以及对智能医疗领域产生深远的影响。
三、整体设计方案
（一）系统功能描述
简易型数字人体脉搏仪运用STC89C51单片机作为核心控制处理单元，采用红外传感器作为传感器，运用软件和硬件双重滤波技术实现了对人体脉搏频率信号的准确检测，最终以数值形式显示在1602液晶显示屏上。能够顺利的实现1602液晶显示屏显示当前的脉搏频率，并且在2秒内能够读出脉搏频率，通过按钮能够进行设置报警的上下限脉搏频率的功能。
本次设计方案开发设计出一款低功耗、简易型的数字脉搏仪，具体的要求如下：
（1）能够实时显示被测者脉搏频率值，并在1602液晶显示屏中显示；
（2）能够使用按钮来设置频率范围，超过了这个范围后就会进行报警提示。
（3）信号灯能够实时显示脉搏的跳动。
（4）运用proteus软件仿真，完成脉搏频率以脉冲模拟，显示屏显示脉搏频率。
（5）运用所学习的C语言知识实现软件相关功能。
（6）独立进行焊接并且完成本次设计的调试。
（二）系统总体框架
本次的智能脉搏仪的设计包括了两个部分，分为硬件设计还有软件设计两部分。系统设计的模块分成数据的采集模块，蜂鸣器报警模块，1602液晶显示屏显示模块等子模块。电路的设计可划分成红外传信号传感电路，蜂鸣器报警器电路，51单片机的控制电路，液晶显示电路等。
单片机的应用系统的硬件部分包括单片机，输入设备，输出设备等，软件部分是各种工作程序。本次系统设计过程包括，系统的总体设计，电路原理图的设计，系统软件的设计等几阶段，最后还需要完成软件的调试和实物的焊接制作。
从本次设计的要求来看，这次的系统设计需要包含以下几个结构：红外传感器电路，蜂鸣器报警电路，单片机最小系统，1602液晶显示屏驱动电路及相关的控制管理软件，它们之间的构成框图如图2-1的总体设计框图所示：
图2-1 脉搏仪总体设计框图
四、系统硬件设计
（一）单片机概念综述
1．STC89C51单片机的介绍
STC89C51单片机是美国的STC公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含有4k bytes的可以反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用STC公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。STC89C51单片机能够提供许多应用场合，它能够灵活地应用于各种芯片控制领域。
可靠性很高：它的寿命为 50,000 小时（在二十五度状态）
如图3-2-1所示，红框部分为1602液晶显示屏的引脚，16021602液晶显示屏的实物图如图3-5所示：
（二）硬件电路连接图
1．电路原理图
根据项目的要求和相关元器件的典型用法，系统设计电路原理图。
附录二：实物图片
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/1821.html
