人體健康監(jiān)測器的設(shè)計

1、沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-VI-VI-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2第1章課題分析1 HYPERLINK l bookmark41.1課題來源1 HYPERLINK l bookmark61.2功能分析1 HYPERLINK l bookmark81.3方案分析2 HYPERLINK l bookmark10第2章方案論證3 HYPERLINK l bookmark122.1人體健康監(jiān)測器的設(shè)計基本方案3 HYPERLINK l bookmark142.2各部分電路模塊基本

2、設(shè)計原理3 HYPERLINK l bookmark162.2.1單片機主控模塊3 HYPERLINK l bookmark182.2.2體溫測量模塊4 HYPERLINK l bookmark202.2.3心率測量模塊4 HYPERLINK l bookmark222.2.4顯示模塊5 HYPERLINK l bookmark242.2.5超限報警模塊6 HYPERLINK l bookmark26第3章硬件設(shè)計7 HYPERLINK l bookmark283.1主控芯片、傳感器簡介及其工作原理7 HYPERLINK l bookmark30AT89C51單片機的介紹7 HYPERLINK

3、 l bookmark40DS18B20簡介及其工作原理9 HYPERLINK l bookmark44MPX2100壓阻式傳感器簡介及其工作原理12 HYPERLINK l bookmark463.2硬件電路設(shè)計12 HYPERLINK l bookmark48時鐘電路的設(shè)計13 HYPERLINK l bookmark50復(fù)位電路的設(shè)計13 HYPERLINK l bookmark52體溫測量電路設(shè)計以及誤差分析14 HYPERLINK l bookmark543.2.2心率測量電路設(shè)計以及誤差分析15 HYPERLINK l bookmark563.2.4顯示電路設(shè)計16 HYPERLI

4、NK l bookmark583.2.5報警電路設(shè)計17 HYPERLINK l bookmark60第4章軟件設(shè)計18 HYPERLINK l bookmark624.1主程序流程圖18 HYPERLINK l bookmark644.2子程序流程圖20 HYPERLINK l bookmark664.2.1體溫測量程序流程圖20 HYPERLINK l bookmark684.2.2心率測量子程序流程圖21 HYPERLINK l bookmark704.2.3報警程序流程圖21 HYPERLINK l bookmark724.2.4顯示子程序流程圖22 HYPERLINK l bookm

5、ark74第5章系統(tǒng)調(diào)試過程與分析24 HYPERLINK l bookmark765.1軟件調(diào)試24 HYPERLINK l bookmark785.2Proteus仿真25 HYPERLINK l bookmark805.3系統(tǒng)仿真調(diào)試25 HYPERLINK l bookmark825.4功能實現(xiàn)25 HYPERLINK l bookmark845.5硬件調(diào)試28 HYPERLINK l bookmark865.5.1靜態(tài)調(diào)試28 HYPERLINK l bookmark885.5.2動態(tài)調(diào)試29 HYPERLINK l bookmark905.5遇到的問題及解決方案29 HYPERLI

6、NK l bookmark92第6章社會經(jīng)濟效益分析31 HYPERLINK l bookmark94第7章總結(jié)32 HYPERLINK l bookmark96致謝34 HYPERLINK l bookmark98參考資料35 HYPERLINK l bookmark108附錄I電路原理圖37 HYPERLINK l bookmark110附錄II程序清單38沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-第1章課題分析本課題的題目是人體健康監(jiān)測器的設(shè)計，傳統(tǒng)的測量方法比較麻煩，而

7、且需要一定的專業(yè)知識以及相關(guān)的專業(yè)人士來測量，本設(shè)計利用AT89C51單片機，通過編程對其加以控制，實現(xiàn)對人體基本體征的監(jiān)測，方便實用，普通人群就可以使用，并且價格相對低廉。此設(shè)計監(jiān)測人體的心率以及體溫，此兩項人體健康參數(shù)一旦超出正常人體健康范圍就會報警，時刻保證人體的健康。1.1課題來源隨著社會的發(fā)展，人類的健康不斷受到威脅，環(huán)境的污染帶來了食物的污染，人們的身體健康狀況也隨之受到威脅，此時人們開始注重如何實時的監(jiān)測人們的健康，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，可以及時進行控制，甚至是必要的治療，為人們的健康提供可靠的保障。電子技術(shù)不斷更新，飛速發(fā)展，人體健康監(jiān)測系統(tǒng)的組件豐富起來，由最傳統(tǒng)的人工測量到模擬

8、產(chǎn)品再到數(shù)字化、綜合化轉(zhuǎn)化，并且不斷的走向人性化。本設(shè)計充分發(fā)揮人性化性質(zhì)，利用單片機AT89C51速度快、功耗成本低、調(diào)試便宜等特點，配合溫度以及壓力傳感器，實現(xiàn)對人體基本體征的監(jiān)控，并且有顯示功能以及超限報警功能，及時提醒人們的健康狀況，達(dá)到監(jiān)測預(yù)警作用。1.2功能分析本設(shè)計是人體健康監(jiān)測器系統(tǒng)，它可對人體體溫和心率進行監(jiān)測，通過四位數(shù)字顯示，其中第一位作為功能識別，其余三位顯示數(shù)據(jù)，體溫設(shè)置一位小數(shù)，同時要設(shè)置心跳指示燈，能同步顯示心跳情況。最終要達(dá)到既能正確顯示測量結(jié)果，又能超常報警的目的。本設(shè)計是以AT89C51單片機為核心，輔以一些外圍電路。對于體溫監(jiān)測，采用溫度傳感器采集體溫信號

9、并把數(shù)據(jù)放大再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入單片機進行處理；對于心率監(jiān)測，采用壓電傳感器采集心率信號并把數(shù)據(jù)放大濾波后送入單片機進行處理?？梢酝ㄟ^按鍵進行測量轉(zhuǎn)換，操作方便快捷。該系統(tǒng)的研究，在很多方面都有著積極的意義。該系統(tǒng)主要是針對國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，立足我國實際情況，應(yīng)用計算機控制技術(shù)實現(xiàn)了對人體體溫和心率等重要體征參數(shù)的智能化測量。在對病人的治療和監(jiān)護管理工作中，醫(yī)護人員需要對病人的體溫做定時的測量，以便能夠使醫(yī)生及時了解病人的身體狀況，對病情做出相應(yīng)的判斷，為制定治療方案提供參考。本系統(tǒng)以“患者為中心”，醫(yī)護人員可以通過該系統(tǒng)實時提取患者相關(guān)信息，從而充分發(fā)揮個性化護理特點減輕醫(yī)院護理人員的勞

10、動強度，提高工作效率，醫(yī)療臨床操作過程也更加規(guī)范化，從而使醫(yī)院護理工作邁上一個新臺階。綜上所述，人體健康監(jiān)測器系統(tǒng)系統(tǒng)的研究是市場激烈競爭的必然產(chǎn)物，它基于滿足人們?nèi)找嬖鲩L的健康性的需求，適應(yīng)我國工業(yè)發(fā)展的要求。1.3方案分析該設(shè)計要完成對人體體溫、心率的監(jiān)測、心跳指示燈以及超常報警系統(tǒng)的設(shè)計首先，要實現(xiàn)對人體體溫以及心率的監(jiān)測，需要利用傳感器采集體溫以及心率信號然后將采集到的信號轉(zhuǎn)換為單片機可以處理的信號，再由顯示電路顯示出來，來實現(xiàn)監(jiān)測功能。體溫測量通過傳感器DS18B20采集人體溫度信號，信號經(jīng)過傳感器后成為能夠直接被單片機處理的數(shù)字信號。心率測量通過傳感器MPX2100采集人體心率信號

11、，信號經(jīng)過傳感器后輸出電壓與所受壓力成精確的正比關(guān)系，再通過電壓比較器將采集到的信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，進行脈沖計數(shù)得出心率大小。超常報警系統(tǒng)需要正確的人體健康參數(shù)來完成。人體健康參數(shù)是有一定標(biāo)準(zhǔn)的，正常人體心率大約在60-100次/分，老年人可能會偏慢一些，人體正常體溫平均在3637.5C之間（腋窩）,超出這個范圍就是發(fā)熱，本系統(tǒng)設(shè)置當(dāng)監(jiān)測出人體心率超出60-100次/分、體溫超出3637.5C時，進行報警，提醒人們注意自己的身體狀況。第2章方案論證本設(shè)計為人體健康監(jiān)測器的設(shè)計，下面是對該設(shè)計的基本方案、各部分電路模塊以及傳感器的選擇的介紹。2.1人體健康監(jiān)測器的設(shè)計基本方案系統(tǒng)采用單片機AT8

12、9C51作為主控制器，同時進行兩種工作方式：人體心率監(jiān)測，人體體溫監(jiān)測。該方案可以有效、實時的顯示心率、體溫這些要求監(jiān)測參數(shù)，能夠達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計的各項指標(biāo)，設(shè)計方案是切實可行的，圖2.1為人體健康監(jiān)測器的工作原理框圖。圖2.1人體健康監(jiān)測器原理框圖2.2各部分電路模塊基本設(shè)計原理由原理框圖可以看出，本設(shè)計大致分為5個主要模塊，其中包括單片機主控模塊、體溫檢測模塊、心率檢測模塊、顯示模塊以及超限報警模塊。2.2.1單片機主控模塊本設(shè)計主控模塊選用單片機AT89C51。AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROMFlashProgrammableandErasableReadOnly

13、Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。2.2.2體溫測量模塊體溫檢測模塊使用DS18B20溫度傳感器，它一種改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱

14、敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。他在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較其他傳感器有了很大的優(yōu)勢，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。體溫測量模塊方框圖如圖2.2所示。圖2.2體溫測量模塊方框圖2.2.3心率測量模塊心率檢測模塊采用壓阻式壓力傳感器MPX2100，其采集心跳信號輸出為電壓信

15、號，然后經(jīng)過電壓比較器，將采集的電壓信號與閾值進行比較，若采集的電壓信號高于閾值則輸出1，否則輸出0，然后單片機計數(shù)器進行計數(shù)，計數(shù)過程利用編程控制，計每10秒脈沖個數(shù)再乘以6即為心率，同時顯示部分也設(shè)定為10秒鐘更新顯示一次，即可得到人體此時心率大小。心率測量模塊方框圖如圖2.3所示。圖2.3心率測量模塊方框圖2.2.4顯示模塊在系統(tǒng)運行過程中，需要對檢測的心率以及體溫值實時顯示，考慮一下兩種方案。方案一：使用液晶顯示體溫以及心率值。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積打，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點。同時不只能顯示數(shù)

16、字還可以顯示中文漢字及各種單位。方案二：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高低溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護，同時其精度比較高。但是同時要顯示心率以及體溫，數(shù)碼管無法顯示。根據(jù)題目要求，選擇使用LM016L液晶顯示器。LM016L液晶模塊采用HD44780控制器,hd44780具有簡單而功能較強的指令集,可以實現(xiàn)字符移動，閃爍等功能，LM016L與單片機MCU通訊可采用8位或4位并行傳輸兩種方式，hd44780控制器由兩個8位寄存器，指令寄存器（IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）忙標(biāo)志（BF）,顯示數(shù)RAM（DDRAM）,字符發(fā)生器ROMA（CG

17、OROM）字符發(fā)生器RAM（CGRAM），地址計數(shù)器RAM（AC）。IR用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出，DR用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入DDRAM和CGRAM,或者暫存從DDRAM和CGRAM讀出的數(shù)據(jù)，BF為1時，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)，DDTAM用來存儲顯示的字符，能存儲80個字符碼，CGROM由8位字符碼生成5*7點陣字符160中和5*10點陣字符32種.8位字符編碼和字符的對應(yīng)關(guān)系，可以查看參考文獻(xiàn)（30）中的表4.CGRAM是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量僅64字節(jié)，可以自定義8個5*7點陣字符或者4個5*10點陣字符，AC可以存儲DDRAM

18、和CGRAM的地址。2.2.5超限報警模塊本系統(tǒng)采用發(fā)光二極管作為上下限超常報警指示燈，方便人們觀察。當(dāng)人體溫度高于或低于一定的值時系統(tǒng)會發(fā)光報警。同樣，當(dāng)心率值高于或者低于一定的值時系統(tǒng)會發(fā)光報警。人體正常體溫范圍為3637.5C，正常心率為60-100次/分，所以當(dāng)測得的體溫以及心率超出以上范圍時，發(fā)光二級管發(fā)光進行報警，提示人們注意自己的身體狀況。沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- #- -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-第3章硬件設(shè)計人體健康監(jiān)測器的硬件電路主要由以下幾部分組成：時鐘電路、復(fù)位電路、體

19、溫測量電路、心率測量電路、顯示電路以及超常報警電路。本設(shè)計采用單片機AT89C51,溫度傳感器DS18B20，壓阻式傳感器MPX2100,LM016L液晶顯示模塊。下面將對本設(shè)計中使用到的芯片、傳感器以及硬件電路的設(shè)計進行介紹。3.1主控芯片、傳感器簡介及其工作原理AT89C51單片機的介紹3.1.1.1AT89C51引腳圖如圖3.1所示。EA/VPPO.OPU.lZ1P0.2P0.3PU.4P0.5PU.6PU.7RESETP2.0P2.1INTOP2.2INTIP2.3TOP2.4T1P2.5P2.6P1.0P2.7Pl_lPl-2RDPl.3WKPl_4PSEKPl-5ALEXPPl雖T

20、ZDPl.7RXD3119189AT：E：yC51234567S153S373635343332212223242526272S1716730111039沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- #- #-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- #- #-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-圖3.1AT89C51引腳圖沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（

21、論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-AT89C51是一種低電壓、高性能CMOS8位微處理器，它具有4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的特性。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,不必擴展外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器這樣大大的減少了系統(tǒng)硬件部分,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。3.1.1.2管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口,每腳可吸收8

22、個TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低8位。在FIASH編程時,P0口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4個TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低8位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“

23、1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高8位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部8位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高8位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入T”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD（串行輸

24、入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（計時器0外部輸入）P3.5T1（計時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）RST：復(fù)位輸入。單片機的復(fù)位電路接一個Vcc（+5V電源），在加電瞬間電容通過電阻充電在RST（復(fù)位引腳）端出現(xiàn)高電平，并保持一定時間，只要充電時間足夠長,就可使單片機復(fù)位。EA/VPP：當(dāng)EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL

25、2：來自反向振蕩器的輸出。DS18B20簡介及其工作原理GNDDQVDDNCNCNCGNDDS18B20TO-92封裝底視圖DS18B20Z8腳SOIC封裝圖3.2DS18B20封裝圖DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS18B20之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18

26、B20供電，而無需額外電源。因而使用沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。他在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝，如圖3.2所示。3.1.2.1DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列號是出廠前被光刻

27、好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼，每個DS18B20的64位序列號均不相同。64位ROM的排的循環(huán)冗余校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。Vfij圖21麗0內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.1.2.2DS18B20的溫度轉(zhuǎn)化DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以0.0625C/LSB形式表達(dá)，其中S為符號位。見表3.1：表3.1溫度的二進制補碼形式值乘于0.0625即可得

28、到實際溫度；如果溫度小于0,這5位為1,測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際溫度。例如+125C的數(shù)字輸出為07D0H,+25.0625C的數(shù)字輸出為0191H,-25.0625C的數(shù)字輸出為FF6FH,-55C的數(shù)字輸出為FC90H。見表3.2：表3.2溫度的轉(zhuǎn)化125C000001111101000007D0H85C00000101010100000550H25.0625C00000001100100010191H10.125C000000001010001000A2H0.5C00000000000010000008H0C00000000000000000000H-0.5C

29、1111111111111000FFFFH-10.125C1111111101011110FF5EH-25.0625C1111111001101111FE6FH-55C1111110010010000FC90H3.1.2.3DS18B20使用中注意事項DS18B20雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點,但在實際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下的問題：較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進行補償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。MPX2100壓阻式傳感器簡介及其工作原理壓阻式壓力傳感器是利

30、用單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的器件,即在硅基片上用擴散工藝制成4個等值電阻的應(yīng)變元件構(gòu)成的惠斯登電橋。MPX2100是摩托羅拉公司生產(chǎn)的一種帶溫度補值的壓阻式壓力傳感器,它采用先進的半導(dǎo)體電子技術(shù)進行微細(xì)加工,具有很好的線性度,輸出電壓和所加壓力成精確的正比例關(guān)系。由于傳感器硅片上集成有溫度補嘗網(wǎng)絡(luò),經(jīng)激光微調(diào),傳感器的零位輸出、滿量程輸出、線性度、溫度補嘗等都達(dá)到了較好的性能指標(biāo)。我國健康成人安靜時的收縮壓為13.316.0Kpa(100120mmHg)，舒張壓為8.010.7Kpa(6080mmHg),這些數(shù)值都在MPX2100的壓力范圍內(nèi)，如表3.3所示。表3.3MPX2100工作參數(shù)壓力范圍

31、壓力過載典型工作電最大工作電溫度誤差帶線性度(KPa)(KPa)壓(V)壓(V)(C)(%FS)010040010160850.10.25全量程溫度影響(FS)0.5土3.2硬件電路設(shè)計此電路設(shè)計包括體時鐘電路、復(fù)位電路、體溫測量電路、心率測量電路、顯示電路以及超常報警電路，總電路圖見附錄I。3.2.1時鐘電路的設(shè)計XIX2圖3.4時鐘電路單片機工作的時間基準(zhǔn)是由時鐘電路提供的，系統(tǒng)采用12MHz的晶振作時鐘電路，在XTALI和XTAL2兩端跨接石英晶體及兩個微調(diào)電容。C1和C2一般取30pF左右。本設(shè)計中振蕩器時鐘電路如圖3.4所示，其中C2=C3=22pF。3.2.2復(fù)位電路的設(shè)計單片機的

32、RST引腳為主機提供一個外部復(fù)位信號輸入端口。復(fù)位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間應(yīng)為2個機器周期以上。復(fù)位以后，單片機內(nèi)各部件恢復(fù)到初始狀態(tài)，單片機從ROM的0000H開始執(zhí)行程序。單片機的復(fù)位方式有上電自動復(fù)位和手工復(fù)位兩種，圖3.5是AT89C51單片機采用的上電復(fù)位電路。阻容器件的參考值圖中所示，即R12=10KQ，C3=22yF。沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-RESET圖3.5復(fù)位電路3.2.3體溫測量電路設(shè)計以及誤差分析321.1體溫測量電路設(shè)計體

33、溫測量過程是將傳感器直接與人體接觸即可采集人體體溫信號，DS18B20內(nèi)部進行溫度變換，直接輸出數(shù)字信號，單片機可直接處理數(shù)字信號。DS18B20測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少，輸出信號即為數(shù)字信號，單片機可以直接接收，故可與單片機直接連接。其中DQ端與P3.7相連，電路圖連接如圖3.6所示。圖3.6體溫測量電路3.2.1.2體溫采集誤差分析溫度采集過程中可能會產(chǎn)生誤差，其誤差來源可能是由于傳感器與人體接觸不夠緊密，或是接觸時間較短，溫度未升至人體體溫就進行讀數(shù)，可以多等待一會再進行體溫讀數(shù)，這樣可以相對準(zhǔn)確的測出人體體溫。使用此人體健康監(jiān)測器的過程中，盡量避免以上情況的發(fā)生。

34、3.2.2心率測量電路設(shè)計以及誤差分析因體溫測量使用的是DS18B20傳感器，輸出信號位數(shù)字信號，單片機可直接進行處理，相對簡單，而心率測量則相對復(fù)雜一些，需要一個模數(shù)轉(zhuǎn)換的過成，下面對心率測量過程進行一個詳細(xì)的介紹。3.2.2.1心率測量電路的設(shè)計測量心率脈沖信號的傳感器采用壓阻式壓力傳感器MPX2100，將傳感器貼于人體，當(dāng)感受到心跳時動脈壓力發(fā)生變化，通過采集電壓變化信號來測心跳。傳感器采集信號，輸出為電壓值，通過一個電壓比較器進行電壓值的比較，輸出信號為一個脈沖信號，單片機對電壓比較后輸出的脈沖進行計數(shù)，每10秒更新顯示一次，以此來測得心率的大小。其中比較器設(shè)計的是一個任意電平比較器，

35、采用LM324集成運放來完成，由于仿真過程中傳感器的電源電壓為5V,故設(shè)定此比較器的閾值電壓為2.5V,這里比較器起到一個模數(shù)轉(zhuǎn)換的作用，將傳感器采集到的電壓信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，然后通過單片機對脈沖信號的計數(shù)來測出心率大小。心率測量部分與單片機管腳P3.4相連，其中還設(shè)有心跳指示燈，心臟每跳動一下，LED指示燈閃爍一次，心率測量電路如圖3.7所示。3.2.2.2心率采集誤差分析心率測量過程中也可能產(chǎn)生誤差，其中傳感器MPX2100溫度誤差帶為0-85度，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，可能會導(dǎo)致其傳感器產(chǎn)生誤差，誤差來源還可能是在測量過成中傳感器與人體接觸不夠緊密導(dǎo)致測得的電壓信號不準(zhǔn)確。在使用此人體健康監(jiān)

36、測器的過程中，盡量避免以上情況的發(fā)生即可。3.2.4顯示電路設(shè)計顯示電路部分采用LM016L液晶模塊，此液晶模塊采用HD44780控制器，具有簡單而功能較強的指令集，可以實現(xiàn)字符移動，閃爍等功能，與單片機通訊可采用8位或4位并行傳輸兩種方式，本設(shè)計中管腳連接方式為D0-D7分別與單片機P1.0-1.7連接，圖3.8即為顯示電路。LCD圖3.8顯示電路3.2.5報警電路設(shè)計報警電路由二極管與電阻相連，如需要報警則二極管發(fā)光，其中何時報警可以編寫程序進行控制，本設(shè)計中報警電路與單片機P2.0管腳相連，圖3.9即為報警電路。圖3.9報警電路沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)

37、學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-第4章軟件設(shè)計軟件設(shè)計就是用計算機所能接受的形式把解決問題的步驟描述出來。簡單的說軟件設(shè)計就是編制計算機程序。一個好的程序應(yīng)該完成規(guī)定的任務(wù)，而且應(yīng)該層次清晰、易于閱讀，并盡可能少占內(nèi)存，縮短執(zhí)行時間，但也不要一味地追求少占內(nèi)存縮短執(zhí)行時間。這樣做可能會使程序的可讀性變差。隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，芯片的內(nèi)存容量也在不斷的增加，計算機執(zhí)行指令的時間也大大的縮短。因此，程序的長短和執(zhí)行時間，不再顯得那么重要，而程序的易讀性和程序的開發(fā)周期，顯得越來越重要。另外，在較復(fù)雜的程序設(shè)計中，必須

38、充分考慮程序的可讀性、穩(wěn)定性、可擴展性、兼容性以及容錯性等也是衡量與評價程序的優(yōu)劣的重要指標(biāo)。AT89C51單片機是電子時鐘系統(tǒng)的核心部分，各個模塊在單片機控制下實現(xiàn)各個模塊的功能。該系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計包括主程序、溫度測量子程序、心率測量子程序、超限報警子程序以及顯示模塊子程序，本章節(jié)著重介紹各個模塊程序的設(shè)計思想和流程。4.1主程序流程圖主程序的流程設(shè)計首先對系統(tǒng)和外接芯片進行初始化，然后是體溫測量和心率測量程序，再通過程序控制，從LCD輸出顯示，最后是報警系統(tǒng)程序。主程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1主程序流程圖4.2子程序流程圖子程序包括溫度測量子程序、心率測量子程序、超限報警子程序以

39、及顯示模塊子程序，下面對各個子程序進行一一介紹。4.2.1體溫測量程序流程圖圖4.2體溫測量子程序流程圖較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進行補償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序,否則將無法讀取測溫結(jié)果，體溫測量子程序流程圖如圖4.2所示。4.2.2心率測量子程序流程圖圖4.3心率測量子程序流程圖心率的檢測采用中斷完成，首先把存儲計數(shù)值設(shè)為零，之后對定時計數(shù)器進行初始化，然后進行計數(shù)，之后判斷是否計時到達(dá)10秒，若沒滿10秒則繼續(xù)計時，滿10秒則停止計數(shù)讀取計數(shù)值，然后繼續(xù)循環(huán)計時。報警程序流程圖報警程序流程圖如圖4

40、.4所示，首先檢測體溫是否超常，超常則進行報警然后再進入心率檢測，若不存在超常則直接進入心率超常檢測，心率超常檢測也是如此，最后結(jié)束報警檢測。圖4.4報警子程序流程圖4.2.4顯示子程序流程圖首先進行LCD初始化，開始測量心率時需要測量滿10秒才能得出心率值的大小,故顯示器初始化后需要判斷心率測量是否完成，未完成則顯示“wating”若完成測量則顯示測量的心率數(shù)值，繼續(xù)顯示測得的體溫數(shù)值。顯示程序流程圖如圖4.5所示。圖4.5顯示子程序流程圖沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - #-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文

41、）-V-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-第5章系統(tǒng)調(diào)試過程與分析單片機應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試有硬件調(diào)試和軟件調(diào)試組成。兩者并不能完全分開，甚至可以的說是不可分割的統(tǒng)一體，單純的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試并不一定能達(dá)到理想效果，軟硬件相互結(jié)合，可以更容易、方便地幫助我們找到錯誤之處?？茖W(xué)的方法是,首先排除明顯的軟件錯誤和硬件故障。軟件調(diào)試主要是檢查程序的設(shè)計是否合理，解決考慮不到的漏洞，是否存在語法上的錯誤和邏輯上的錯誤;硬件調(diào)試主要是排除硬件方面的故障，例如由于焊接造成的短路和斷路，

42、接線柱的正反接等等，同時不斷改進設(shè)計的完善性，糾正在設(shè)計方面的不足之處。然后再進行軟硬件聯(lián)合調(diào)試。聯(lián)合調(diào)試目的是達(dá)到軟、硬件之間的完美配合，解決二者之間的不協(xié)調(diào)問題，在這一過程中進一步來糾正設(shè)計系統(tǒng)的錯誤，進而使整個設(shè)計達(dá)到最佳工作狀態(tài)。5.1軟件調(diào)試隨著單片機開發(fā)環(huán)境的不斷發(fā)展，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展。圖5.1所示是Keil軟件的界面。Keil是目前流行的用于開發(fā)51系列單片機的軟件。該軟件提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈連接、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境可以對C語言源程序進行編譯，對匯編語言源程序進行匯編，對目標(biāo)模塊和庫模塊進行鏈接以產(chǎn)生一

43、個目標(biāo)文件，生成HEX文件，對程序進行調(diào)試等。Th尼IntegrationihWIDEforMicrocontrol1erThisprogramisprotectedbyU.S.andimernatiDnalcopyrightlaws.圖5.1Keil軟件界面軟件設(shè)計主要是對仿真電路的各模塊進行編程，從而實現(xiàn)各模塊的功能，從整個畢設(shè)任務(wù)來看，軟件編程與調(diào)試占了很大一部分比例。由于軟件程序龐大，把整個程序分成若干個功能模塊，分別進行編寫與調(diào)試。軟件調(diào)試主要是對所編寫的程序的各個部分，包括主程序、溫度或心率測量子程序、顯示子程序等的編譯，測試其語法錯誤，從邏輯上測試程序的可行性。在調(diào)試之初，程序中

44、出現(xiàn)了多處語法錯誤，如變量和函數(shù)的大小寫錯誤，還有很多語句后少分號。經(jīng)過反復(fù)修改，最終程序通過編譯，沒有語法上的錯誤。5.2Proteus仿真在設(shè)計本系統(tǒng)的過程中，硬件是經(jīng)過方案的討論確定之后才進行實物焊接的，進行仿真是方案確定的條件之一，對軟件設(shè)計也有很大的幫助。為了方便調(diào)試，本系統(tǒng)先在PROTEUS中進行仿真，仿真的過程中出現(xiàn)了很多問題，但都是一些小的問題,如元器件有重名的、端口標(biāo)注標(biāo)錯、器件之間的連線沒有連上，經(jīng)過認(rèn)真檢查，逐一排除了器件連接之類的錯誤。5.3系統(tǒng)仿真調(diào)試系統(tǒng)的仿真調(diào)試是對程序和PROTUES的綜合調(diào)試，調(diào)試時可以將軟件模塊一個一個分開進行，再將它們連在一起聯(lián)調(diào)。軟件和P

45、ROTUES聯(lián)合調(diào)試，把程序生成的HEX文件加載到Proteus仿真的單片機中，仿真發(fā)現(xiàn)LED數(shù)碼管顯示的值閃爍不穩(wěn)定，經(jīng)過檢查程序發(fā)現(xiàn)主要是由于延時時間不夠，增大延時時間之后問題便被解決。經(jīng)過軟件和PROTUES聯(lián)合調(diào)試，解決了所有的問題，實現(xiàn)了系統(tǒng)的功能，所以軟件和硬件調(diào)試很順利沒有出現(xiàn)任何問題，系統(tǒng)能正常進行體溫及心率的檢測工作。5.4功能實現(xiàn)進行體溫心率測量時，液晶顯示器顯示的J代表心率，T代表體溫，兩者均顯示為三位數(shù)字，其中體溫有一位小數(shù)。心率測量過程是通過計下10秒內(nèi)心跳此時，再乘以6來完成對心率的測量，用頻率為1.5HZ的脈沖模擬心跳，剛開始仿真時心率并不能立刻測出，而是需要等待

46、10秒鐘，此過程中體溫的測量時可以顯示的，心率則顯示為“waiting”，此時因沒有心率，故報警電路會產(chǎn)生報警，D2即為報警電路的發(fā)光二極管，此時發(fā)光，圖中D1為新跳指示燈，剛開始測量時的監(jiān)測結(jié)果如圖5.2所示。當(dāng)10秒過后，心率測量已經(jīng)完成顯示在LCD液晶屏幕上，若體溫以及心率均在人體正常參數(shù)范圍內(nèi)，即體溫在36-37.5C之內(nèi)，心率在60-100次/分之內(nèi)，D2不發(fā)光報警，心率體溫均正常是的監(jiān)測結(jié)果如圖5.3所示。圖5.2剛開始測量時的監(jiān)測結(jié)果圖5.3心率體溫均正常是的監(jiān)測結(jié)果當(dāng)心率正常，體溫超出36-37.5C范圍時，D2發(fā)光報警，此時心率正常體溫超常時的監(jiān)測結(jié)果如圖5.4所示。圖5.4

47、心率正常體溫超常時的監(jiān)測結(jié)果當(dāng)體溫正常，心率超出人體正常健康范圍時，D2發(fā)光進行報警，用3HZ的脈沖模擬心跳，此時心率超常體溫正常的監(jiān)測結(jié)果如圖5.5所示。圖5.5心率超常體溫正常的監(jiān)測結(jié)果當(dāng)體溫以及心率均不在正常人體健康氾圍內(nèi)時，D2發(fā)光進行報警，此時體溫心率均異常的監(jiān)測結(jié)果如圖5.6所示。H皿一一mtoiPIUnjQfim中ep腳星FHSVJBiFUTtfJWJTU2RSTrewALJCp|HITSHDPRMiWVTxL!IaTTIKi3071fiirrscPIHMJFrurinri.inamTfirA-叭.UCVL-圖5.6體溫心率均異常的監(jiān)測結(jié)果5.5硬件調(diào)試硬件調(diào)試是整個設(shè)計的保證。

48、它是軟件功能實現(xiàn)的載體，在進行聯(lián)機調(diào)試之前必須要做好硬件電路的檢查工作。檢查焊接是否存在虛焊，各元器件之間的裸露部分有無相互接觸現(xiàn)象，電源與地線是否連接正確等現(xiàn)象，避免在通電狀態(tài)下造成元器件或是芯片的燒壞。一些較明顯的故障排除后，要進行上電檢查，利用萬用表檢查電路板上各焊點的電壓是否滿足設(shè)計要求。如果不滿足，說明存在問題，需要在斷電后進行仔細(xì)的檢查，直到排除故障為止。5.5.1靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試的目的是排除明顯的硬件故障。在通電之前，根據(jù)硬件邏輯設(shè)計圖，仔細(xì)檢查硬件電路連接是否正確。元器件在焊接過程中要逐一檢查，例如二極管、電阻、電解電容的極性，電容的容量及耐壓,元件的數(shù)值是否正確等。在這一環(huán)節(jié)

49、中發(fā)現(xiàn)了很多問題，主要是電路的焊接問題，如導(dǎo)線焊接錯誤，漏焊等，否則，在通電的時候很容易造成電路電流過大，燒壞片子。經(jīng)過認(rèn)真檢查，都一一改正錯誤。各元器件電源檢查。斷開電源，按正確的元器件方向插上元器件，分別通電，并逐一檢查每個元器件上的電源是否正確。將元器件插好后，各個芯片沒有出現(xiàn)發(fā)熱或其它不正常的現(xiàn)象。5.5.2動態(tài)調(diào)試在靜態(tài)調(diào)試中，對硬件電路進行了初步的調(diào)試，只是排除了一些明顯的靜態(tài)故障。各個元器件內(nèi)部存在的邏輯錯誤主要是通過軟硬件結(jié)合仿真檢測出來的。在此過程中將程序燒入單片機，發(fā)現(xiàn)無法實現(xiàn)功能，燒入一個簡單程序使LED發(fā)光，發(fā)現(xiàn)此功能也無法完成，推測單片機燒壞了，后來換用其他單片機重新

50、燒入程序，功能可以實現(xiàn)接，故之前推測正確，單片機燒壞了。功能實現(xiàn)的同時發(fā)現(xiàn)，溫度測量出數(shù)值一直為85C，經(jīng)仔細(xì)排查發(fā)現(xiàn)是DS18B20初始化程序不完整，其中延時較小導(dǎo)致無法正確測出溫度大小，改正后測溫正常。5.5遇到的問題及解決方案仿真顯示部分起初設(shè)定為5秒更新顯示一次，時間較短的情況下不能正確測得模擬的心率，而后加長了更新顯示時間，設(shè)定為10秒，此時可正確測量心率。因心率仿真需要手動點擊調(diào)整電壓大小來模擬，此過程產(chǎn)生誤差較大，很難正確模擬心率，故用一個脈沖改變其頻率大小來模擬心跳的快慢。在進行軟件編譯時，起初總會出現(xiàn)許多錯誤，類似于未定義變量，C語句邏輯上的錯誤，在改寫過程中得到了指導(dǎo)老師的

51、白老師的耐心指導(dǎo)，讓我掌握了程序設(shè)計需要注意的許多問題，學(xué)習(xí)到許多新知識，鍛煉和強化了邏輯思維能力。在剛開始使用仿真軟件時，由于使用的不熟練，常常造成工程文件的建立失敗，經(jīng)過同學(xué)的幫助，發(fā)現(xiàn)自己在建立過程中丟掉了一步，所以造成以后步驟的無法進行。在聯(lián)機調(diào)試過程中，程序不能順利的被下載到單片機，剛開始做了許多工作，重裝了仿真軟件，重新建立文件、編譯，換用其他電腦運行，結(jié)果都無濟于事，后來的不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)了文件的路徑不正確，經(jīng)過修改路徑后，再進行程序的下載，就順利完成了。這種錯誤的造成是非常不應(yīng)該的，屬于粗心大意釀成的，在這以后，我更加細(xì)心的對待每一過程，避免此類錯誤的發(fā)生。在調(diào)試過程中，液晶顯示部

52、分不能正常顯示，經(jīng)過對軟件程序的排查，發(fā)現(xiàn)程序中缺少清零初始化，以及其他問題。經(jīng)改正后，上電調(diào)試，液晶仍然不能正常顯示，最后在測量LCD引腳電壓時，發(fā)現(xiàn)電源引腳沒有電壓值，原來在調(diào)試過程中不慎將液晶顯示的正極電源線電路破壞了，重新連接后，LCD正常顯示。沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- - -沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-第6章社會經(jīng)濟效益分析在科學(xué)技術(shù)突飛猛進的今天，人工智能產(chǎn)品起到了不可忽視的作用，尤其是各種智能化的儀器、儀表在人們?nèi)粘Ｉ詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，給社會帶來了極大的便利。本設(shè)計就

53、是一個用單片機控制的人體健康的例子，它完成了從體溫、心率的采集、轉(zhuǎn)換、顯示以及控制的一系列任務(wù)。傳統(tǒng)的體溫測量辦法是利用體溫計計，這樣不僅測量時間長、讀數(shù)不方便、攜帶不方便無法達(dá)到實時監(jiān)測的目的，而且功能單一，已經(jīng)不能滿足人們在數(shù)字化時代的要求。本文提出了一種新型的設(shè)計方案，利用DS18B20溫度傳感器，通過單片機80C51控制，經(jīng)液晶顯示當(dāng)前體溫。系統(tǒng)的心率測量部分主要監(jiān)測人體心率，借以發(fā)現(xiàn)人體是否處于危險狀況。雖然現(xiàn)今市面上有很多體溫、心率測試儀，但針對人們身體健康需要實時監(jiān)測的儀器卻很少，因此設(shè)計出可以實時監(jiān)測人體健康狀況的儀器十分必要。本設(shè)計以AT89C51單片機作為控制平臺，系統(tǒng)采用

54、DS18B20和壓阻式傳感器MPX2100分別作為溫度傳感器和壓力傳感器，實現(xiàn)人體體溫和心率的測量，測試結(jié)果表明了當(dāng)前人體體溫以及心率狀態(tài)，并由液晶顯示以提醒人們注意自己的身體狀況。該人體健康監(jiān)測系統(tǒng)使用方便，無需專業(yè)知識，適合普通人群使用，相信這一點肯定會受到大眾的親睞，且具有較高的可靠性、實時性、精確性、智能性和方便性。系統(tǒng)采用的傳感器都是較為先進的測量準(zhǔn)確精度較高的傳感器，大大保證了人體健康狀況真實情況。最后，通過對硬件和軟件的調(diào)試，系統(tǒng)達(dá)到了本設(shè)計的要求。本系統(tǒng)操作簡單，模塊化設(shè)計，軟件可維護性好。且依靠其體積小、布線簡單、可靠性好、性價比較優(yōu)良等特點，與同類產(chǎn)品相比較，有著較好的市場

55、競爭力。憑借系統(tǒng)的各方面性能，相信會在實際生活中為我們帶來很大的便利，尤其是在醫(yī)院、養(yǎng)老院等需要實時監(jiān)測人體健康狀況的地方，因此具有一定的社會效益。依靠本系統(tǒng)良好的性能和較廣泛的應(yīng)用范圍，再加以完善，相信會可以創(chuàng)造出較好的經(jīng)濟效益。綜上所述，本設(shè)計具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。第7章總結(jié)經(jīng)過三個月時間的畢業(yè)設(shè)計鍛煉，我覺得自己對單片機知識的掌握又進了一層。對單片機硬件結(jié)構(gòu)的研究和軟件編程的興趣增加不少。歸納起來，主要有以下幾點：1、有兩年多的時間都是在學(xué)習(xí)單片機原理知識，并未真正地去應(yīng)用和實踐。平時但是經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我接觸到了更多平時沒有接觸到的儀器設(shè)備、元器件發(fā)現(xiàn)了自己很多不足之處。我還

56、體會到了所學(xué)理論知識的重要性：知識掌握得越多，設(shè)計得就更全面、更順利、更好。2、了解進行一項相對比較大型的科技設(shè)計所必不可少的幾個階段。畢業(yè)設(shè)計能夠從理論設(shè)計和工程實踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合、個人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面的培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。我經(jīng)過這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計，熟悉了對一項課題進行研究、設(shè)計和實驗的過程。這些在我們在將來的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中都會有很大的幫助。3、學(xué)會了怎樣查閱資料和利用工具書。如果想學(xué)一門知識，不能局限于一本書，應(yīng)多看幾本，既可以進行比較又增加了見識，知識會更加全面，應(yīng)用起來也更有余地。另外平時課堂上所學(xué)習(xí)的知識大多比較陳舊，作為電子信息工程的學(xué)生，由

57、于專業(yè)特點自己更要積極查閱當(dāng)前的最新電子資料。一個人不可能什么都學(xué)過，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計過程中需要用一些不曾學(xué)過的東西時，就要去有針對性地查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長自己見識，補充最新的專業(yè)知識。4、畢業(yè)設(shè)計對以前學(xué)過的理論知識起到了回顧作用，并對其加以進一步的消化和鞏固。5、畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實事求是的科學(xué)態(tài)度。而且培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神以及相對應(yīng)的工程意識，同學(xué)之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中體現(xiàn)出來了。6、發(fā)現(xiàn)了許多我以前認(rèn)識理解的誤區(qū)，因為以前學(xué)單片機時錯誤理解了某些書上的或老師講的思想，產(chǎn)生自以為正確的假象。7、多交談或請教容易更直接

58、更正確的理解并掌握知識。有些時候精神不是很集中，思想不通，但多和人交談經(jīng)人一點撥，有茅塞頓開的感覺。8、在設(shè)計硬件之前，對軟件如何圍繞硬件方面心中應(yīng)比較清楚透徹，否則將會使設(shè)計出來的硬件無法編程，成為一堆無用的東西，從而使設(shè)計走很大的彎路。本次設(shè)計的課題人體健康監(jiān)測器的設(shè)計，是一種非常具有實用價值的電子人體基本體征（心率、體溫）的實時檢測裝置，隨著社會的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提高，越來越多的人開始時刻關(guān)心自己以及家人的健康問題，而基于單片機設(shè)計的人體基本健康監(jiān)測器體積小、準(zhǔn)確性好、使用方法簡單易懂，具有很高的性價比，因此勢必具有廣闊的市場前景。但本次設(shè)計但由于時間以及經(jīng)驗有限，肯定存在許多不

59、足之處，希望老師能給予進一步指正。我認(rèn)為該產(chǎn)品還有許多功能可以完善，如記憶存儲功能、于上位機的連接通信功能等，相信增加了這些功能本設(shè)計將更加成熟具有更高的經(jīng)濟價值。最后，我深切體會到做事情必須耐心、細(xì)心，成功就在眼前。沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)- - #-沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）-V-致謝在本次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了電子信息工程學(xué)院各位老師和領(lǐng)導(dǎo)的細(xì)心教導(dǎo)，首先對他們表示衷心的感謝。對于設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題，我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師楊老師不管問題大小，都一一耐心講解，使我的設(shè)計論文能夠及時順利完成。另外，在

60、設(shè)計過程中也有很多同學(xué)也給了我很多幫助，在這里也對他表示感謝?？傊兄x一切幫助和指導(dǎo)過我的人，當(dāng)然我的設(shè)計當(dāng)中還存在很多的不足之處，還特別需要老師的指導(dǎo)與測評。另外借此機會感謝四年以來學(xué)院的栽培。畢業(yè)設(shè)計的過程當(dāng)中，培養(yǎng)了我分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成了獨立思考的習(xí)慣，研究能力有了一定程度的提高，重要的培養(yǎng)了我對本專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和愛好，這將對我畢業(yè)后努力地投身于工作崗位起到不可磨滅的作用！最后，再一次感謝四年來給予我知識的老師，感謝電子信息工程學(xué)院對我的教育和培養(yǎng)，感謝沈陽航空工業(yè)學(xué)院為我們提供這樣一個學(xué)術(shù)氛圍濃烈的學(xué)習(xí)環(huán)境，在此請允許我向母校致以最崇高的敬意！沈陽航空工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)