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標題: 面包板+單片機簡易測心率制作(代碼+詳解)多動手，相信一次會比一次好，繼續努力 [打印本頁]

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作者: 藍柚子    時間: 2019-8-1 20:03
標題: 面包板+單片機簡易測心率制作(代碼+詳解)多動手，相信一次會比一次好，繼續努力
每一次動手操作總會遇到很多困難，經歷很多挫折，不過每次收獲都很多，未來加油！
制作出來的實物圖如下：

一、主要器材
       芯片5532、LM393、電容、電阻、51單片機
三、實驗原理
通過紅外對管檢測血管舒張收縮情況，反應為電壓的變化，經過放大濾波，輸出電平到單片機，通過程序計算周期，再計算心率并在液晶上顯示。



測量計算
設K個連續的動脈搏動所用時間為t（秒），在時間 t 內心率的平均值為n（次/分），則：
         n = 60K/t                                               
為了能夠控制用單片機計算機測定t值，我們利用脈動信號控制（在K個連續的脈搏周期內）單片機的定時/計數器T0定時（定時1ms中斷一次），工作寄存器對中斷次數進行計數，然后讀取計數值。設該計數值為N，于是有：
         t = 0.001N                                             
把(2)帶入(1)得到：
         n = 60k/0.001N =60000K/N                              
式(3)就是利用單片計算機測定心率值的數學模型（誤差小于0.4%）。在該單片機系統中，K = 1~~9（用戶可通過按鍵自行設置）。可測心率范圍20次/分~~200次/分（N的范圍：300~~30000）。


單片機源程序如下:

1. #include<reg52.h>
   
2. #define LCD_DB  P0
   
3. unsigned long int fre;
   
4. unsigned char time;
   
5. unsigned char Flag0;
   
6. unsigned char Flag1;
   
7. unsigned char Flag2;  
   
8. unsigned char count;
   
9. unsigned char kai;
   
10. sbit   LCD_RS=P2^6;         
    
11. sbit   LCD_RW=P2^5;           
    
12. sbit   LCD_E=P2^7;
    
13. sbit   key_0=P3^1;
    
14. sbit   key_1=P3^0;
    
15. sbit   key_2=P3^2;
    
16. sbit   key_3=P3^3;
    
17. sbit   beep=P2^0;                     
    
18. unsigned char character[10]={0};
    
19. unsigned char character_1[]={"Heart Rate  "};
    
20. unsigned char character_2[]={"upper "};
    
21. unsigned char character_3[]={"lower "};
    
22. void displaym();
    
23. void displaym1();
    
24. void LCD_init(void);   
    
25. void LCD_write_command(unsigned char command);         
    
26. void LCD_write_data(unsigned char dat);           
    
27. void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat);
    
28. void delay_n(unsigned int n);
    
29. void clocktimer_init();
    
30.             
    
31. //--------------------------------------------------------------延時
    
32. void delay_n(unsigned int n)//延時函數                  
    
33. {
    
34.         unsigned int i;
    
35.         unsigned char j;            
    
36.         for(i=n;i>0;i--)
    
37.         for(j=0;j<2;j++);         
    
38. }
    
39. 
    
40. //--------------------------------------------------------------液晶顯示                                 
    
41. void LCD_init(void)//液晶初始化函數
    
42. {
    
43.         LCD_write_command(0x38);
    
44.         LCD_write_command(0x38);
    
45.         LCD_write_command(0x38);
    
46.         LCD_write_command(0x0c);
    
47.         LCD_write_command(0x06);
    
48.         LCD_write_command(0x01);         
    
49.         delay_n(100);
    
50. }
    
51. 
    
52. void LCD_write_command(unsigned char dat)//液晶寫命令函數
    
53. {
    
54.         LCD_DB=dat;
    
55.         LCD_RS=0;
    
56.         LCD_RW=0;         
    
57.         LCD_E=1;           
    
58.         LCD_E=0;
    
59.         delay_n(1);   
    
60. }
    
61.          
    
62. void LCD_write_data(unsigned char dat)//液晶寫數據函數
    
63. {
    
64.         LCD_DB=dat;
    
65.         LCD_RS=1;         
    
66.         LCD_RW=0;  
    
67.         LCD_E=1;  
    
68.         LCD_E=0;
    
69.         delay_n(1);        
    
70. }
    
71. 
    
72. void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//液晶顯示一個字符
    
73. {
    
74.         unsigned char address;
    
75.         if(y==1)
    
76.                  address=0x80+x;        
    
77.         else
    
78.                  address=0xc0+x;         
    
79.         LCD_write_command(address);         
    
80.         LCD_write_data(dat);                  
    
81. }
    
82. 
    
83. void LCD_disp_num(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//顯示一個數字
    
84. {
    
85.         unsigned char address;
    
86.         if(y==1)
    
87.                  address=0x80+x;        
    
88.         else
    
89.                  address=0xc0+x;         
    
90.         LCD_write_command(address);         
    
91.         LCD_write_data(dat+48);                  
    
92. }
    
93. 
    
94. void dis_num(void)
    
95. {
    
96.         unsigned char i=0,j=0,k=0;
    
97.         LCD_write_command(0x01);
    
98.         character[0] = fre/1000;
    
99.         character[1] = fre/100%10;
    
100.         character[2] = fre/10%10;
     
101.         character[3] = fre%10;               
     
102. 
     
103.         for(i = 0;i<10;i++)
     
104.         {
     
105.                  LCD_disp_char(i+0,1,character_1[i]);
     
106.         }
     
107. 
     
108.         for(i = 0;i<4;i++)
     
109.         {
     
110.                 if(character[i]!=0)
     
111.                 break;
     
112.         }
     
113. 
     
114.         k=4-i;
     
115.         for(j = 0;j<k;j++)
     
116.         {
     
117.             if(fre>40&&fre<120)
     
118.                 LCD_disp_num(12+j,1,character[i++]);        
     
119.         }
     
120. 
     
121.         if(Flag0==1)
     
122.          {
     
123.                  for(i = 0;i<5;i++)
     
124.             {
     
125.                      LCD_disp_char(i+0,2,character_2[i]);
     
126.              }
     
127.                 displaym();
     
128.          }
     
129.          if(Flag0==2)
     
130.          {
     
131.                  for(i = 0;i<5;i++)
     
132.             {
     
133.                      LCD_disp_char(i+0,2,character_3[i]);
     
134.             }
     
135.                    displaym1();
     
136.          }
     
137.          
     
138. }                                             
     
139. 
     
140. //-------------------------------------------------------------定時/計數器初始化
     
141. void clocktimer_init(void)        
     
142. {
     
143.         TMOD=0x60;//計數器0和計數器1賦初值初始化                                                         
     
144.         TL1=0;
     
145.         TR1=1;                                
     
146.         ET1=1;                       
     
147.         RCAP2H=(65536-60000)/256;
     
148.         RCAP2L=(65536-60000)%256;  
     
149.         TH2=RCAP2H;               
     
150.         TL2=RCAP2L;
     
151.         ET2=1;                             
     
152.         TR2=1;                     
     
153.         EA=1;                        
     
154. }         
     
155. 
     
156. void clock1(void) interrupt 3 //計數器1中斷
     
157. {
     
158.         count++;
     
159. }
     
160. 
     
161. void timer2(void) interrupt 5 //定時器2中斷
     
162. {
     
163.         time++;
     
164.         TF2=0;                  
     
165.         if (time==200)               
     
166.         {
     
167.            time=0;               
     
168.            EA=0;                                   
     
169.            fre=(count*256+TL1)*4;      
     
170.            TL1=0;
     
171.            TH1=0;                                   
     
172.            count=0;            
     
173.            EA=1;                              
     
174.         }
     
175. }
     
176. 
     
177. void  key_scan()
     
178. {
     
179.          if(key_0==0)                                                                                                           
     
180.          {
     
181.                  delay_n(50);
     
182.                 if(key_0==0)
     
183.                 {        
     
184.                           while(key_0==0);
     
185.                     Flag0++;
     
186.                         while(Flag0>2)
     
187.                         Flag0=0;               
     
188.                 }
     
189.          }
     
190. 
     
191.          if(key_1==0)
     
192.          {
     
193.                  delay_n(100);
     
194.                 if(key_1==0)
     
195.                 {        
     
196.                    if(Flag0==1)
     
197.                     {
     
198.                            Flag1++;
     
199.                            dis_num();
     
200.                         }
     
201.                    if(Flag0==2)
     
202.                         {
     
203.                            Flag2++;
     
204.                            dis_num();
     
205.                         }           
     
206.                 }
     
207.          }
     
208. 
     
209.          if(key_2==0)
     
210.          {
     
211.                  delay_n(100);
     
212.                 if(key_2==0)
     
213.                 {        
     
214.                         if(Flag0==1)
     
215.                     {
     
216.                            Flag1--;
     
217.                            dis_num();
     
218.                         }
     
219.                    if(Flag0==2)
     
220.                         {
     
221.                            Flag2--;
     
222.                            dis_num();
     
223.                         }
     
224.                 }
     
225.          }
     
226.          if(key_3==0)
     
227.   {
     
228.     delay_n(100);
     
229.      if(key_3==0)
     
230.      {
     
231.        while(key_3==0);
     
232.        kai=1-kai;
     
233.      }
     
234.   }
     
235. }
     
236.                                           
     
237. void displaym()
     
238. {
     
239.        LCD_write_command(0xc6);
     
240.        if(Flag1/200%10!=0)
     
241.        {
     
242.               LCD_write_data(Flag1/200%10+0x30);
     
243.            }              
     
244.        else
     
245.            {
     
246.           LCD_write_data(' ');
     
247.            }
     
248.   
     
249.       if(Flag1/200%10==0&&Flag1/20%10==0)
     
250.           {
     
251.            LCD_write_data(' ');
     
252.           }
     
253.       else
     
254.           {
     
255.            LCD_write_data(Flag1/20%10+0x30);
     
256.           }            
     
257. 
     
258.        LCD_write_data(Flag1/2%10+0x30);              
     
259. }
     
260. 
     
261. void displaym1()
     
262. {
     
263.        LCD_write_command(0xc6);
     
264.        if(Flag2/200%10!=0)
     
265.        {
     
266.               LCD_write_data(Flag2/200%10+0x30);
     
267.            }              
     
268.        else
     
269.            {
     
270.           LCD_write_data(' ');
     
271.            }
     
272.   
     
273.       if(Flag2/200%10==0&&Flag2/20%10==0)
     
274.           {
     
275.            LCD_write_data(' ');
     
276.           }
     
277.       else
     
278.           {
     
279. ……………………
     
280. 
     
281. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
     

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