心率计单片机

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1、基于单片机的红外线心率计结题报告项目负责人：唐建祥部门：星火工程训练中心项目名称：基于单片机的红外线心率计设计与制作参加学生及班级：许富强05电气2班2007年9月24日项目总结报告摘要:分析单片机的红外心率计原理，根据其原理设计其电路模型。进行电路布局；设计其PCB电路板并制板；硬件的安装与调试；软件编程（单片机汇编语言）；系统调试。正文:1系统设计基于单片机的红外线心率计，依靠红外线传感器检测人体的血液脉动，把人体的心率信号转换成微弱的电信号，通过放大、整形、滤波电路把得到电信号转换为脉冲信号，并采集单片机做系统控制、指示、定时、脉冲计数、译码等

2、功能。其原理框图如下：红外模拟信号两级两阶数字信号电源线传线形低通整形单片机系统电路感器放大滤波电路电路电路电路图1红外心率计原理框图其中单片机系统部分框图如下：心率信号三位数控制开关80S51码管显（1和2）示电路指示灯图2心率计单片机系统电路框图2单元电路设计电源电路：U1LM7805CT+5v13Vin+5VJ2C10C11R12GND0.1uF10uF1K1prower2D1LED图3电源电路通过LM7805CT稳压心片输出5V电压，为后续电路提供电源信号。红外线传感器电路：+5VR2R31K10KC1Uout1310uFV2OPTOISO1

3、AKCE24图4红外线传感器电路通过红外线传感器采集到人体的血液脉动，把人体的心率信号转换成微弱的电信号通过C1滤波后输出。两级线形放大电路：+5vC4R5300kR1110uFR8300k3k77IC1IC2R43K22Uin6+5V6C3R9Uout33104C6R6200k200k104+5V40497414R10C54R7C2200k200K104104图5两级线形放大电路采用两极反向线性放大电路，输入的微弱的电信号放大100倍后输给滤波电路。两阶低通滤波电路：R12R13UinUout10k10kC7C80.47uF0.47uF图6两阶低通

4、滤波电路通过两阶低通滤波电路，滤去一些干扰信号后，输入到比较电路，进行波形整形。整形电路：+5v8IC3A3UinR161R14Uout21k2k+5vLM358R154C93k104图7整形电路利用放大器的非线性应用，连成比较器，将输入的信号与基准电压比较后，输出标准的方波。做为单片机电路的输入信号。心率计单片机系统电路：S1+5VSW-PBC11C1010uF1043140U1R16R1893911V2RESETP00R19a1001381007P10VCCP01R20b2P11EA/VPP02371004cR17R213361002P12P03

5、R22d10K4P13P04351001eR2353410010P14P05R24f6331005UinP15P06gbaishige732100DISP16P07+5V8R29P17S22198P20121K1322R30INT1P21SWSPDT1223INT0P2210024R25P231525V3V5T1P24R26+5V1K142685508550T0P254K7R2727P26R28284K7V1P27194K7+5VR31LEDX1V410KY1855012M10RXD1811X2TXD1730C14RDALE/PC131629WRGN

6、DPSENS330P30P8051SW-PB20图8心率计单片机系统电路此电路主要输入的人体的心率信号进行计数，显示。以及开关的控制、指示灯显示。通过三位数码管动态显示心跳次数以及60秒后心跳的总数，等记录后，等待下一位测试。设计完电路原理图后，就是对元器件进行布局，设计印刷电路板，以及之后的元器件的安装与硬件的调试。3软件设计单片机主程序流程图：程序开始单片机初始化初始化并开启定时器0中断查询测试开关P1.6)是（否为低电平否显示缓冲区填入学号是指示灯亮,显示缓冲区清零，心率数值清零。否查询开关(P3.6)电平是否为低电平是60秒标志设为0,初始化

7、并开启定时器1中断。指示灯灭否60秒标志是否为0是心率信号输入管脚是否为高电平否是心率信号输入管脚是否为低电平指示亮，否是指示灯灭心率值，加一心率值赋给显示缓冲区指示灯灭查询测试开关P1.6)（否是否为电平是图9单片机主程序流程图T0中断程序流程图：定时器0中断程序保存程序状态位(PSW,ACC)重新装入记时初值，4ms中断一次把个位值赋给个位显示缓冲区显示个位关闭其它显示延时1ms，把十位值赋给个位显示缓冲区显示十位关闭其它显示延时1ms，把百位值赋给个位显示缓冲区显示百位关闭其它显示延时1ms，关闭显示返回程序状态位（PSW,ACC）中断程序返回

8、图10T0中断程序流程图T1中断程序流程图：定时器1中断程序保存程序状态位(PSW,ACC)重新装入记时初值