基于單片機控制的人體健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

摘要本系統(tǒng)設(shè)計的是基于單片機控制的人體健康監(jiān)測系統(tǒng)，本系統(tǒng)需要檢測人體的三個健康體征：心跳、體溫、血壓。由硬件和軟件兩局部組成。首先是心跳檢測，利用壓電傳感器將檢測到的心跳信號轉(zhuǎn)換為電信號再通過集成運放轉(zhuǎn)換成單片機可以接收的信號。其次是溫度檢測，利用一線口溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測，由于該芯片采用單總線模式，在編程過程中嚴格按照該芯片的讀寫時序進行溫度檢測。再次是血壓檢測，利用壓力傳感器BP01將血壓轉(zhuǎn)換成為電信號，通過ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號通過單片機處理顯示出來。另外還包括單片機電源電路、超限報警電路、復(fù)位電路以及鍵盤電路。本系統(tǒng)的研究于開發(fā)有利于人體健康檢測的需要，對日常生活的改善有很多好處，具有很高的實用價值。關(guān)鍵詞單片機8051；DS18B20；BP01；A/D轉(zhuǎn)換AbstractThissystemdesignisthehumanbodyhealthmonitorsystemwhichcontrolsbasedonthemonolithicintegratedcircuit,thissystemneedshealthilytoexaminethehumanbodythreehealthbodydrafts:Palpitation,bodytemperature,bloodpressure.Arecomposedbythehardwareandthesoftwaretwoparts.Firstisthepalpitationexamines,willexaminethepalpitationsignalusingthepiezoelectricpick-uptotransformintotheelectricalsignaltransportsagainthroughtheintegrationputstransformsthesignalwhichthemonolithicintegratedcircuitwillbeallowedtoreceive.Nextisthetemperatureexamination,usesmouthtemperaturesensorDS18B20tocarryonthetemperatureexamination,becausethischipusesthesinglemainlinepattern,strictlycarriesonthetemperatureexaminationintheprogrammingprocessaccordingtothischipread-writesuccession.Isthebloodpressureexaminationoncemore,transformsintousingpressuretransmitterBP01thebloodpressuretheelectricalsignal,transformsthroughtheADC0809modulusswitchforthedigitalsignaldemonstratesthroughmonolithicintegratedcircuitprocessing.Moreoveralsoincludesthemonolithicintegratedcircuitpowercircuit,ultralimitsthealarmcircuit,repositionstheelectriccircuitaswellasthekeyboardelectriccircuit.Thissystemresearchisadvantageoustothedevelopmenttothehumanbodyhealthexaminationneed,hasverymanyadvantagetothedailylifeimprovement,hastheveryhighpracticalvalueKeywordMonolithicintegratedcircuit8051;DS18B20;BP01;A/Dtransformation目錄中文摘要及關(guān)鍵字-I-英文摘要及關(guān)鍵字-II-緒論-1-1.總體方案-2-1．1方案論證及系統(tǒng)工作原理-2-1．2總體方案圖-2-2硬件設(shè)計-3-2．1主控芯片MCS—51介紹-3-2．2ADC0809的介紹-8-2．3心跳檢測原理設(shè)計-10-2．4溫度檢測的原理及設(shè)計-11-2．5血壓檢測電路原理及設(shè)計-15-2．6其他電路設(shè)計-17-2．7硬件總電路圖-17-3．軟件設(shè)計-18-3．1主程序流程圖-18-3．2子程序流程圖-19-3．2．1心跳檢測流程-19-3．2．2溫度檢測流程圖-20-3．2．3血壓檢測流程圖-21-3．3主程序清單-22-3．4子程序清單-25-3．4．1心跳子程序：-25-3．4．2溫度檢測子程序：-27-3．4．3血壓檢測子程序：-31-結(jié)論-33-致謝-35-參考文獻-36-附錄一-37-附錄二-41-緒論當今社會，隨著科技開展的日新月異，特別是計算機技術(shù)突飛猛進的開展，計算機技術(shù)帶來了科研和生產(chǎn)的許多重大飛躍，同時計算機也越來越廣泛的被應(yīng)用到人們的生活、工作領(lǐng)域的各個方面。單片微型計算機以其其體積小、功能強、速度快、價格低等優(yōu)點，在數(shù)據(jù)處理和實時控制等應(yīng)用中有著無以倫比的優(yōu)越性，可廣泛地嵌入到如玩具、家用電器、機器人、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、工業(yè)控制單元、辦公自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、艦船、個人信息終端及通訊產(chǎn)品中。隨著微控制技術(shù)〔以軟件代硬件的高性能控制技術(shù)〕的日益完善和開展，單片機的應(yīng)用必將導致傳統(tǒng)控制技術(shù)發(fā)生巨大的變化。單片微型計算機的應(yīng)用廣度和深度，已經(jīng)成為一個國家科技水平的一項重要標志。為了進一步加深對單片機及其接口的理解，掌握一般的軟硬件的設(shè)計方法，穩(wěn)固大學四年之所學，也給自己一個實踐鍛煉的時機，幾個月以來，我們?nèi)耐度氡敬萎厴I(yè)設(shè)計人體根本健康監(jiān)測器。本系統(tǒng)用于實時監(jiān)測人體的根本生命體征：心跳、體溫、血壓。傳統(tǒng)測量方法尤其是血壓的測量，即使用血壓計的測量，操作過程比擬復(fù)雜需要有專業(yè)人士完成，不能完全滿足對人體根本健康動態(tài)的一個隨時掌握的要求。而人體根本健康監(jiān)測器集測量心跳、體溫、血壓、為一體，并用單片機加以處理控制，普通人群都可以方便使用，而不需要具備專業(yè)的醫(yī)療知識，相信這一點肯定倍受廣闊群眾的青睞。在不斷的發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題之后，我們根本完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。但由于時間以及經(jīng)驗有限加之缺乏實際的檢驗，我們的設(shè)計肯定有許多缺乏之處，望老師能給予進一步指正及幫助。在本次設(shè)計中我與張錫陽同學一組，完成這個課題，他主要負責硬件局部設(shè)計，我本人主要負責軟件局部的編寫。所以本論文在介紹硬件局部的根底上將重點介紹軟件局部的編寫。1.總體方案1.1方案論證及系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)通過鍵盤設(shè)定三種工作方式：心跳檢測，人體體溫檢測，血壓檢測。心跳檢測采用傳感器將心跳轉(zhuǎn)換成單片機可以接受的信號，每跳動一次就產(chǎn)生一個脈沖，讓單片機產(chǎn)生一個中斷，每中斷一次就進行一次計數(shù)，每分鐘進行一次采樣進行統(tǒng)計心跳數(shù)。人體體溫檢測利用芯片DS18B20這個數(shù)字溫度傳感器進行溫度測量。測的數(shù)據(jù)通過CD4511進行譯碼，輸入數(shù)碼管進行顯示。測的數(shù)據(jù)如果超限那么進行報警。血壓檢測利用BP01型壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)過運放由ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入單片機處理。如果血壓超限那么報警。該方案可以有效、實時的測量心跳、體溫、血壓這些要求監(jiān)測參數(shù)，能夠到達系統(tǒng)設(shè)計的各項指標，設(shè)計方案是切實可行的。1.2總體方案圖顯示心跳，溫度電路顯示心跳，溫度電路溫度，心跳的超限報警電路鍵盤單片機心跳的檢測電路溫度傳感器電路血壓傳感器2硬件設(shè)計2.1主控芯片MCS—51介紹主要功能MCS-51單片機采用的是馮.諾伊曼提出的經(jīng)典計算機體系結(jié)構(gòu)框架，即一臺計算機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備共五個根本局部組成。MCS-51單片機在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器和多功能I/O口等。MCS-51單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖MCS-51單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖由圖可以看出，單片機內(nèi)部主要包含以下幾個部件：①

8位CPU②片內(nèi)帶震蕩器，震蕩頻率f范圍為1.2～12MHz:可有時鐘輸出③128個字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器④4K字節(jié)的片內(nèi)程序存儲器⑤程序存儲器的尋址范圍為64K字節(jié)⑥片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍為64K字節(jié)⑦4個8位并行I/O接口:P0、P1、P2、P3⑧2個16位定時器/計數(shù)器⑨中斷系統(tǒng)有5個中斷源MCS－51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)MCS－51單片機芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2MCS－51單片機芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)①CPU中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。CPU是單片機的核心部件，由運算器和控制器兩局部電路組成。運算器電路運算器電路包括ALU〔算術(shù)邏輯單元〕、ACC〔累加器〕、B存放器、狀態(tài)存放器、暫存器1和暫存器2等部件，運算器的功能是進行算術(shù)運算和邏輯運算。運算電路以ALU為核心單元，可以完成半字節(jié)、單字節(jié)以及多字節(jié)數(shù)據(jù)的運算操作，其中包括加、減、乘、除、十進制調(diào)整等算術(shù)運算以及與、或、異或、求補和循環(huán)等邏輯操作，運算結(jié)果的狀態(tài)由狀態(tài)存放器保存?？刂破麟娐房刂破麟娐钒ǔ绦蛴嫈?shù)器PC、PC加1存放器、指令存放器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時與控制電路等?？刂齐娐吠瓿芍笓]控制工作，協(xié)調(diào)單片機各局部正常工作。②定時器/計數(shù)器MCS－51單片機片內(nèi)有兩個16位的定時/計數(shù)器，即定時器0和定時器1。它們可以用于定時控制、延時以及對外部事件的計數(shù)和檢測等。〔此次設(shè)計是通過定時器/計數(shù)器對編碼器輸入的脈沖進行計數(shù)〕。③存儲器MCS－51系列單片機的存儲器包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器，其主要特點是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的尋址空間是相互獨立的，物理結(jié)構(gòu)也不相同。對MCS－51系列〔8031除外〕而言，有4個物理上相互獨立的存儲器空間：即內(nèi)、外程序存儲器和內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲器。對于8051其芯片中共有256個RAM單元，其中后128個單元被專用存放器占用，只有前128個單元供用戶使用。④并行I/O口MCS－51單片機共有4個8位的I/O口〔P0、P1、P2和P3〕，每一條I/O線都能獨立地用作輸入或輸出。P0口為三態(tài)雙向口，能帶8個TTL門電路，P1、P2和P3口為準雙向口，負載能力為4個TTL門電路。⑤中斷控制系統(tǒng)MCS－51單片機的中斷功能較強，以滿足控制應(yīng)用的需要。8051共有5個中斷源，即外中斷2個，定時/計數(shù)中斷2個，串行中斷1個。所有中斷分為高級和低級兩個中斷優(yōu)先級。引腳信號圖3為MCS－51系列單片機引腳圖及邏輯符號，它們?yōu)闃藴实?0腳DIP封裝。這些引腳的功能描述如下：圖38051單片機引腳圖①電源引腳Vcc和VssVcc：電源端，接＋5V。Vss：接地端。1.輸入/輸出引腳(I/O接口)②P0接口(P0.0~P0.7);8位雙向I/O接口,占39~32腳.如果系統(tǒng)接有外部存儲器,那么P0接口作為數(shù)據(jù)總線和低8位地址各引腳功能簡要說明如下:

總線,通過分時操作到達復(fù)用的目的.CPU對外部存儲器操作時,P0接口先用作地址總線,在ALE信號的作用下將地址鎖存,然后再將P0接口轉(zhuǎn)作為數(shù)據(jù)總線使用,P0接口能驅(qū)動8個LSTTL負載.

③P1接口(P1.0~P1.7);8位準雙向I/O接口,占1~8腳.準雙向接口是指該接口內(nèi)部有上拉電阻,能驅(qū)動4個LSTTL(低功耗肖脫基晶體管邏輯電路)負載.P1接口一般作通用I/O接口線使用.

④控制信號引腳線a.PSEN(29腳);外部程序存儲器讀選通信號.在訪問外部程序存儲器時，PSEN作為外部程序存儲器的選通信號(低電平有效).在訪問外部程序存儲器時.PSEN信號無效(高電平)

b.ALE/PROG(30腳);地址鎖存允許/編程信號.在訪問片外存儲器時,該引腳是地址鎖存信號，而對8751內(nèi)部EPROM編程時,該信號作為編程脈沖輸入端。

8051單片機可尋址64KB,應(yīng)有16根地址線,其中低8位地址線與數(shù)據(jù)共用P0接口,在作低8位的地址信號使用時,ALE有效,用以控制鎖存器鎖存P0接口的低8位地址;發(fā)出數(shù)據(jù)時,ALE無效,P0接口輸出數(shù)據(jù),正常操作時,又因ALE能按主振頻率的1/6發(fā)出固定頻率,所以有時可以加以利用。

c.RST/Vpd〔9腳〕：復(fù)位信號/備用電源輸入端。當振蕩器工作時，假設(shè)此引腳保持兩個周期的高電平，就能使單片機復(fù)位。此引腳也可作為備用電源的輸入端，當單片機電源失電期間，由Vpd向片內(nèi)數(shù)據(jù)器提供電源，以保護其中的內(nèi)容。⑤時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，假設(shè)使用外部TTL時鐘時，該引腳必須接地。XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，假設(shè)使用外部TTL時鐘時，該引腳為外部時鐘的輸入端。⑥第二功能

P3口

P3.0串行口輸入端

P3.1串行口輸入端

P3.2外部中斷O請求輸入端

P3.3外部中斷1請求輸入端

P3.4定時/計數(shù)器0外部計數(shù)信號輸入端

P3.5定時/計數(shù)器1外部計數(shù)信號輸入端

P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出信號

P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出信號2.2ADC0809的介紹本系統(tǒng)使用ADC0809與壓力傳感器BP01組成血壓檢測局部。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖4ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

由上圖5.1可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。引腳結(jié)構(gòu)圖5ADC0809引腳圖IN0－IN7：8條模擬量輸入通道ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，假設(shè)信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如假設(shè)模擬量變化太快，那么需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內(nèi)部存放器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當EOC為高電平時，說明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否那么，說明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ。VREF〔＋〕，VREF〔－〕為參考電壓輸入。ADC0809應(yīng)用說明Ⅰ．ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器。Ⅱ．初始化時，使ST和OE信號全為低電平。Ⅲ．送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。〔此次設(shè)計只選用第一通道IN0〕。Ⅳ．在ST端給出一個至少有100μs寬的正脈沖信號。Ⅴ．是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。Ⅵ．當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。2．3心跳檢測原理設(shè)計檢測心率脈沖信號的傳感器采用壓電陶瓷〔在壓電陶瓷片上安裝一海面墊以傳遞脈沖信號〕；將采集到的心率信號經(jīng)過由CD4069的3個非門組成3級放大電路進行放大，然后通過由一系列電阻電容構(gòu)成的2級梯形濾波電路進行濾波處理，即可獲得人體心率范圍的信號〔約在0.66Hz-3.33Hz之間〕；再通過由二極管構(gòu)成的檢測電路以及由3個非門構(gòu)成的整形電路處理后，就可得到單片機所需要的標準的0-5V脈沖信號。將它接到單片機的外部中斷，每一個中斷進行一次計數(shù)。每一分鐘進行一次顯示這一分鐘的心跳。2．4溫度檢測的原理及設(shè)計DS18B20的介紹：DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改良型智能溫度傳感器。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)9～12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DS1820有了很大的改良，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6所視圖6DS18B20的管腳DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四局部組成：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、配置存放器。ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，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)[2]如圖DS18B20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0.0625℃表1溫度的二進制補碼形式Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0LsbyteBit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8MsbyteSSSSS這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；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+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH，-55表2溫度的轉(zhuǎn)化125000001111101000007D0H8500000101010100000550H25.062500000001100100010191H10.125000000001010001000A2H0.500000000000010000008H000000000000000000000H-0.51111111111111000FFFFH-10.1251111111101011110FF5EH-25.06251111111001101111FE6FH-551111110010010000FC90HDS18B20的讀寫時序DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。其工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序，它的讀寫分4種類型：分別是寫1、寫0、讀1、讀0。DS18B20的初始化時序?qū)?-wire器件的所有操作都是從初始化開始的，初始化過程由主機的復(fù)位脈沖和1-wire器件的應(yīng)答脈沖組成。對1-wire器件的復(fù)位脈沖實際上是主機通過拉低總線來實現(xiàn)的，主機通過拉低總線480um以后再把總線拉高使總線上所有1-wire器件復(fù)位，總線上1-wire器件接到復(fù)位脈沖后便通過拉低總線告訴主機1-wire器件已經(jīng)準備就緒。7]如圖3所示：圖8DS18B20的初始化時序DS18B20的寫時序?qū)憰r序起始于單片機拉低總線。產(chǎn)生寫1時序的方式：單片機在拉低總線后，接著必須在15us之內(nèi)釋放總線，由5k上拉電阻將總線拉至高電平；而產(chǎn)生寫0時序的方式：在單片機拉低總線后，只需在整個時序期間保持低電平即可〔至少60us〕。在寫時序起始后15-60us期間，單總線器件采樣總線電平狀態(tài)。如果在此期間采樣為高電平，那么邏輯1被寫入該器件；如果為0那么寫入邏輯0。具體情況如圖9所示：圖9DS18B20的寫時序DS18B20的讀時序單總線器件僅在單片機發(fā)出讀時序時，才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序，以便從機能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時序至少需要60us，且在兩次獨立的讀時序之間至少需要1us的恢復(fù)時間。每個讀時序都由主機發(fā)起至少拉低總線1us。在主機發(fā)起讀時序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送0或1。假設(shè)從機發(fā)送1，那么保持總線為高電平；假設(shè)發(fā)送0，那么拉低總線。當發(fā)送0時，從機在該時序結(jié)束后釋放總線，由上拉電阻將總線拉回至空閑高電平狀態(tài)。從機發(fā)出的數(shù)據(jù)在起始時序之后，保持有效時間15us，因而，主機在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。如圖10所示：圖10DS18B20的讀時序DS18B20使用中考前須知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，必須嚴格的保證讀寫時序，否那么將無法讀取測溫結(jié)果。2.5血壓檢測電路原理及設(shè)計BP01型壓力傳感器是為監(jiān)測血壓而專門設(shè)計的，主要用于便攜式電子血壓計。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝，具有高線性、低噪聲和外界應(yīng)力小的特點；采用內(nèi)部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩(wěn)定性以及可重復(fù)性，在全量程范圍內(nèi)，精度為±1％，零點失調(diào)不大于±300μV。BP01的主要性能參數(shù)表1所列為BP01在電源電壓Vs為5．0V、環(huán)境溫度TA為25℃時的主要性能參數(shù)BP01的極限參數(shù)如下：最大工作電壓：20VDC；

最大耐壓：1500mmHg；

工作溫度范圍：0～70℃；引

腳焊接溫度〔最大值〕：250℃〔2～4秒〕用BP01構(gòu)成的便攜式電子血壓計的原理電路由偏置電源電路、前置處理電路、顯示電路和壓力傳感器〔BP01〕組成，該血壓計的血壓測量范圍為0～200mmHg，分辨率為0．1mmHg，工作電源為一節(jié)9V迭層電池。a．偏置電源電路

電源電路由帶有內(nèi)置參考電壓的雙運放LM10組成，A1構(gòu)成同相放大器，A2構(gòu)成跟隨器，它們的作用是將內(nèi)置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs，其Vs的值由下式?jīng)Q定：Vs＝Vref〔1＋R2／R3〕

式中：Vref為LM10的內(nèi)置參考電壓。其值為200mV，將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。

b．前置處理電路

前置處理電路由A3～A6四個運算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對電路失調(diào)進行補償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對壓力傳感器BP01的輸出信號進行隔離緩沖；A4、A6構(gòu)成放大電路，其增益AV由下式?jīng)Q定：

AV＝1＋〔R1／RT〕

假設(shè)忽略失調(diào)，前置處理電路的輸出電壓Vout為：

Vout＝2〔1＋R1／RT〕VIN

式中：VIN為壓力傳感器BP01的輸出電壓。

調(diào)試方法

a．零壓輸出調(diào)整

在零壓輸出時，調(diào)整失調(diào)電位器RP1，在血壓計的顯示值為000．0時，即可認為完成了零壓輸出調(diào)整。

b．前置電路增益的調(diào)整

壓力傳感器BP01的滿量程輸出與偏置電壓有一定的關(guān)系，當5V偏置時，在200mmHg壓力下的輸出為10mV，其對應(yīng)的顯示驅(qū)動電路的輸入為200mV，因此前置電路的增益AV為200mV／10mV，這樣，利用前面Av的計算公式即可反推出增益電阻RT的值。

假設(shè)選取電阻R1為10kΩ，那么增益電阻RT應(yīng)為1．1kΩ。調(diào)試時可先用電位器調(diào)整輸出值，再用萬用表測出該電位器的阻值，最后再換成固定電阻。

c．滿量程調(diào)整

滿量程調(diào)整時，先在顯示電路的輸入端加上200mV電壓，然后調(diào)整電位器RP2，使其讀數(shù)為199．9mmHg即可。

上調(diào)整完成之后，一般應(yīng)多重復(fù)幾次，以使顯示值可靠地符合精度要求。

為保證測量精度，上述電路的外圍元器件的選擇也是一個不容無視的重要環(huán)節(jié)。此屬于硬件設(shè)計范疇在此不再鏊述。2．6其他電路設(shè)計包括電源電路設(shè)計、復(fù)位電路設(shè)計、顯示電路設(shè)計、報警電路設(shè)計、鍵盤電路設(shè)計。因為本人設(shè)計以軟件局部為主，在此便不一一列出。2．7硬件總電路圖詳見附錄二3．軟件設(shè)計3．1主程序流程圖開始開始初始化讀鍵盤心跳檢測溫度檢測血壓檢測結(jié)束K1鍵嗎K2鍵K3鍵K4？鍵主程序的設(shè)計有上圖可以看出，首先對系統(tǒng)和外接芯片進行初始化，然后程序反復(fù)對鍵盤進行讀取，如果有鍵按下，那么轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序。按下K1鍵時，轉(zhuǎn)入對心跳的檢測并顯示，按下K2鍵時，轉(zhuǎn)入對人體溫度的檢測并顯示。按下K3鍵時，轉(zhuǎn)入對血壓的檢測并將其值顯示出來。按下K4鍵時，所有程序結(jié)束。留神跳，血壓，溫度檢測完了之后，重新返回讀鍵盤程序，讀取鍵盤并執(zhí)行相應(yīng)的程序，直到有結(jié)束鍵按下，那么主程序結(jié)束。重新運行時，要等到下次開機。3．2子程序流程圖3．2．1心跳檢測流程中斷流程圖開始開始開始開始1分鐘延時1分鐘延時心跳數(shù)加1心跳數(shù)加1檢查心跳數(shù)檢查心跳數(shù)返回返回顯示心跳顯示心跳報警心跳值超限報警報警心跳值超限報警返回有K5鍵按下嗎？返回有K5鍵按下嗎？心跳程序流程圖如上圖，檢測心跳采用中斷完成，每次中斷對心跳數(shù)進行加1，完成對心跳數(shù)的計數(shù)。心跳檢測子程序，利用單片機中的兩個定時計數(shù)器進行1分鐘延時，檢查心跳數(shù)為多少，如果超限那么報警，提醒醫(yī)生注意病人的心跳數(shù)。沒有超限的話，通過單片機內(nèi)部的處理程序?qū)⑿奶鴶?shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，在通過CD4511譯碼通過8段LED數(shù)碼管進行心跳數(shù)的顯示，并將心跳數(shù)清0。這時判斷有沒有K5鍵按下，如果有，那么結(jié)束子程序，返回子程序，如果沒有，那么繼續(xù)對心跳數(shù)的測量。3．2．2溫度檢測流程圖開始開始數(shù)據(jù)線拉高500微秒數(shù)據(jù)線拉高500微秒釋放數(shù)據(jù)線釋放數(shù)據(jù)線等待DS18B20發(fā)出60~240微秒的脈沖等待DS18B20發(fā)出60~240微秒的脈沖發(fā)送R發(fā)送R0M指令發(fā)送RAM指令發(fā)送RAM指令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換指令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換指令延時750微秒延時750微秒讀溫度并顯示讀溫度并顯示有K5鍵按下嗎？返回有K5鍵按下嗎？返回溫度檢測圖如上圖，由于單片機與DS18B20采用單總線模式，所以編程時嚴格按照DS18B20的讀寫時序，首先是將數(shù)據(jù)線拉高500微秒左右時間，然后釋放數(shù)據(jù)線，然后單片機等待DS18B20發(fā)出60~240微秒的脈沖，一旦DS18B20發(fā)出該脈沖，單片機接收到了該脈沖，那么發(fā)出對DS18B20進行初始化，先發(fā)出ROM指令，再發(fā)出RAM指令，在發(fā)溫度轉(zhuǎn)化指令，再延時750微秒，單片機這時讀取溫度值，如果超限進行報警提醒醫(yī)生，如果沒有超限那么將溫度用數(shù)碼管顯示出來。最后判斷是否有K5鍵按下如果有該鍵按下，那么退出該子程序，返回主程序，如果該鍵沒有按下那么繼續(xù)檢測溫度。3．2．3血壓檢測流程圖開始開始開始開始開中斷開中斷讀取A/D轉(zhuǎn)換值讀取A/D轉(zhuǎn)換值將A/D轉(zhuǎn)換值存放將A/D轉(zhuǎn)換值存放中斷返回中斷返回將A/D轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換成血壓將A/D轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換成血壓顯示顯示報警血壓超限嗎？報警血壓超限嗎？返回K5鍵按下嗎？返回K5鍵按下嗎？繼續(xù)檢測血壓繼續(xù)檢測血壓血壓檢測程序包括中斷程序和血壓處理程序。利用傳感器BP01檢測到的模擬信號通過ADC0809轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，每當ADC0809轉(zhuǎn)化完成就會發(fā)一個中斷信號，單片機此時就會讀取A/D轉(zhuǎn)化值放入相應(yīng)的內(nèi)存地址，通過單片機內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理程序轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的血壓值。判斷血壓值是否超過人體正常血壓值，如果超過正常血壓值就報警提醒醫(yī)生。如果沒有那么將血壓顯示出來。最后判斷是否有K5鍵按下，如果有那么退出子程序，返回主程序；如果沒有那么繼續(xù)檢測血壓。3．3主程序清單主程序：ORG0000HFLAGBIT00HLJMP0030HORG0003HLJMPINT0；中斷效勞程序，用于測量心跳ORG0013HLJMPINT10030:START:NOPKAISHI:NOPJNBP1.2,XINTIAOJNBP1.3,WENDUJNBP1.4,XUEYAJNBP1.5,ENDDSJMPKAISHIXINTIAO：SETBEASETBEX0LCALLXINSJMPKAISHIWENDU：LCALLWENDUSJMPKAISHIXUEYA：LCALLXUESJMPKAISHIDELY500:MOVR7,#250LOOP:NOPDJNZR7,LOOPRETD547:CLRC；;雙字節(jié)除法單字節(jié)除子程序MOVA,R4SUBBA,R7JCDV50SETBOVRETDV50:MOVR6,#8DV51:MOVA,R5RLCAMOVR5,AMOVA,R4RLCAMOVR4,AMOVF0,CCLRCSUBBA,R7ANLC,/F0JCDV52MOVR4,ADV52:CPLCMOVA,R3RLCAMOVR3,ADJNZR6,DV51MOVA,R4ADDA,R4JCDV53SUBBA,R7JCDV54DV53:INCR3DV54:CLROVRETBAOJING:NOPKAI：JNBFLAG,NEXTMOVR2,#200DV:CPLP1.0LCALLDELY500LCALLDELY500DJNZR2,DVCPLFLAGNEXT:MOVR2,#200DV1:CPLP1.0LCALLDELY500DJNZR2,DV1CPLFLAGJNBP1.6,KAIRETINT0:PUSHR0PUSHAMOVR0,#43HMOVA,@R0INCAMOV@R0,APOPAPOPR0RETIINT1：MOVA，P0MOVR0，#51HMOV@R0.ASETBF0RETIENDD:NOPNOPEND3．4子程序清單3．4．1心跳子程序：XIN:NOPBEGIN：MOVR0,#43HMOVA,#0HMOV@R0,AMOVTMOD,#01010001BREPEAT:MOVTH1,#15HMOVTL1,#A0HMOVTHD,#0FCHMOVTL0,#18HCLRP3.5MOVIE,#88HSETBTR1SETBTR0LOOP:JNB,TF0,$CLRTF0JBCF0,ELSESETBP3.5MOVTH0,#0FCHMOVTL0,#18HCLRP3.5SJMPLOOPELSE:MOVR0,#43HMOVA,@R0MOVB,#100DIVABMOVR0,#40HMOV@R0,AMOVA,#10XCHABDIVABMOVR0,#41HMOV@R0,AMOVA,BMOVR0,42HMOV@R0,A；延時一分鐘SHOW:MOVA,@R0MOVR0,#41HMOVA,@R0MOVR0,#42HSWAPAXCHDA,@R0MOVDPTR,#BFFFHMOVX@DPTR,AMOVR0,#40HMOVA,@R0MOVDPTR,#7FFFHMOVX@DPTR,A；顯示心跳MOVR0,#43HMOVA,@R0MOVR2,ASUBBA,#100JCBAOJING；C=1,BAOMOVA,R2SUBBA,#60JNCBAOJING；C=0,BAOSJMPHHHBAO：LCALLBAOJINGRETHHH：JNBP1.6,ENDDDDSJMPBEGINENDDDD：RET3．4．2溫度檢測子程序：WENDU：NOPSTART：SETBP3.5；將P3.5置位SETBP3.5NOPCCRP3.5；主機發(fā)出537微秒的復(fù)位低脈沖MOVR1，#3TSR1：MOVR0，#107DJNZR0，$SETBP3.5；然后拉高數(shù)據(jù)NOPNOPNOPMOVR0，#25HTSR2：JNBP35，TSR3；等待DS18B20回應(yīng)DJNZR0，TSR2LJMPTSR4；延時TSR3：SETBFLAGH；置標志位，表示DS18B20存在CLRP1.7；檢查到DS18B20就表示就點亮P17LEDLJMPTSR5TSR4：CLRFLAGH；清標志位，表示DS18B20不存在CLRP1.1LJMPTSR7TSR5：MOVRO，#117TSR6：DJNZR0，#TSR6；時序要求延時一段時間TSR7：SETBP35TBFLAGH，TSS2CLRP1.2TSS2：CLRP1.3；DS18B20已經(jīng)被檢測到LCALLWRITE-1820MOVA，#44H；發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令LCALLWRITE-1820LCALLDISPLAYLCALLINIT-1820；準備讀溫度前先復(fù)位MOVA，#0CCH；跳過ROM匹配LCALLWRITE-1820MOVA，#0BEH；發(fā)出讀溫度指令LCALLREAD_1820；將讀出的溫度保存到35H36HLCALLWRITE-1820MOVR2，#8；一共8位數(shù)據(jù)CLRCWR1：CLRP3.5MOVR3，$RRCAMOVP3.5，CMOVR3，#23DJNZR3，$SETBP35NOPDJNZR2，WR1SETBP3.5RETREAD_1820MOVR4，#2MOVR1，#29HRE00：MOVR2，#8RE01：CLRCSETBP3.5NOPNOPCLRP3.5NOPNOPNOPSETBP3.5MOVR3，#9RE01：DJNZR3，RE10MOVC，P3.5MOVR3，#23RE20：DJNZR3，RE20RRCADJNZR2，RE01MOV@R1，ADECR1DJNZR4，RE00RETDISPLAY：MOVR0，#28HMOVA，@R0RLARLARLAMOVR2，AMOVR0，#29HMOVA，@R0SWAPA；MOVR0，28HXCHDA，@ROMOVR1,#50HMOVA,@R1SUBBA,#38JNCBA0MOVA,@R1SUBBA,#36JCBAOMOVA,@R1DAAMOV@R1,AMOVR0,#29HMOVA,@R0SWAPAANLA,#0F0HLCALLR1,#51HMOV@R1,AMOVDPTR,#BFFFHMOVR0,#50HMOVA,@R0MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FFFHMOVR0,#51HMOVX@DPTR,ABAO：LCALLBAOJINGRETJNBP1.6，JIESUSJMPSTARTJIESU：RET3．4．3血壓檢測子程序SAMPLE:NOPSHI：MOVR0,#53HSETBEASETBEX0CLRF0XIYANG;JBCF0,ELSESJMPXIYANGELSE:MOVA,@R1MOVB,#25MULABMOVR4,BMOVR5,AMOVR7,#32LCALLD547MO0VR0,#53HMOV@R0,AMOVR2,ASUBBA,#150JNCBAOJINGMOVA,R2SUBBA,#80JCBAOJINGDISSHOW:MOVR0,#53HMOVA,@R0MOVB,#100DIVABMOVR0,#54HMOV@R0,AINCR0MOVA,#10XCHA,BDIVABSWAPAADDA,BMOVR0,#54HMOVA,.@R0MOVDPTR,#BFFFHMOV@DPTR,AMOVDPTR,#7FFFHMOVR0,#55HMOV@DPTR,ABAO：LCALLBAOJINGRETJNBP1。6，ENSJMPSHIEN：RET結(jié)論經(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習單片機原理知識，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)了自己很多缺乏之處。我還體會到了所學理論知識的重要性：知識掌握得越多，設(shè)計得就更全面、更順利、更好。

2、了解進行一項相比照擬大型的科技設(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、穩(wěn)固根底知識與培養(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習當中都會有很大的幫助。

3、學會了怎樣查閱資料和利用工具書。如果想學一門知識，不能局限于一本書，應(yīng)多看幾本，既可以進行比擬又增加了見識，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習的知識大多比擬陳舊，作為電子信息工程的學生，由于專業(yè)特點自己更要積極查閱當前的最新電子資料。一個人不可能什么都學過，什么都懂，因此，當你在設(shè)計過程中需要用一些不曾學過的東西時，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)計對以前學過的理論知識起到了回憶作用，并對其加以進一步的消化和穩(wěn)固。5、畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了嚴肅認真和實事求是的科學態(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，同學之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計當中表達出來了6、發(fā)現(xiàn)了許多我以前認識理解的誤區(qū)，因為以前學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)比擬清楚透徹，否那么將會使設(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—人體根本健康監(jiān)測器，是一種非常具有實用價值的電子人體根本體征〔心跳、體溫、血壓〕的實時檢測裝置，隨著社會的開展，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)計的人體根本健康監(jiān)測器體積小、準確性好、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，肯定存在許多缺乏之處，希望老師能給予進一步指正。我認為該產(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、細心，成功就在眼前。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了機電工程系各位老師和領(lǐng)導的細心教導，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)計指導教師老師不管大小，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，在設(shè)計過程中也有很多同學也給了我很多幫助，尤其是同組張錫陽同學的大力配合，讓我知道了團體協(xié)作精神的重要，在這里也對他表示感謝。總之感謝一切幫助和指導過我的人，當然我的設(shè)計當中還存在很多的缺乏之處，還特別需要老師的指導與測評。另外借此時機感謝四年以來學院的栽培。最后再次感謝指導老師。參考文獻《MSC—51單片機應(yīng)用設(shè)計》張剛毅哈爾濱工業(yè)大學出版社《微型計算機接口技術(shù)及應(yīng)用》徐仁貴機械工業(yè)出版社《8051單片機實踐與應(yīng)用》吳金戌、沈慶陽、郭延吉清華大學出版社《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》常健生機械工業(yè)出版社《智能儀器原理及應(yīng)用》趙茂泰電子工業(yè)出版社I2CJ.A.Allocca,ElectronicInstrumentation,PrenticeHall,1983.://eebyte

://附錄一文獻綜述本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容是人體根本健康監(jiān)測器，隨著社會的進步，物質(zhì)生活水平的提高，人們越來越關(guān)注自身的健康問題，對于人體根本健康體征如心率、血壓、體溫進行全面、實時地監(jiān)測，做到一個有效的健康管理就顯得十分必要，人體根本健康監(jiān)測器就能夠很好的完成這一功能?；趩纹瑱C控制的人體根本健康監(jiān)測器在國內(nèi)外市場上已經(jīng)非常普遍，在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，相關(guān)的研究已經(jīng)日臻成熟，可用于多種環(huán)境下監(jiān)測人體的根本健康體征，并逐步向低功耗、便攜式、經(jīng)濟型開展。課題的主要技術(shù)參數(shù)如下：能監(jiān)測人體的體溫、心率、血壓等，用4位小數(shù)顯示，其中一位作為動做識別，其余三位顯示數(shù)據(jù)，體溫設(shè)一位小數(shù)，設(shè)置心跳指示燈，能夠同步顯示心跳情況，具有超常報警功能。關(guān)鍵性問題在于體溫、心跳、血壓如何檢測傳感以及轉(zhuǎn)化為單片機可以識別的電信號完成處理。在做設(shè)計的過程中我們查閱參考了很多相關(guān)的資料，其中包括一些芯片、器件資料和相關(guān)的設(shè)計電路。下面將這些參考書目及參考內(nèi)容介紹如下：一、《MSC—51單片機應(yīng)用設(shè)計》張剛毅哈爾濱工業(yè)大學出版社本書全面系統(tǒng)地闡述了基于MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。詳細論述了MCS-51系列單片機的組成原理，應(yīng)用系統(tǒng)的擴展技術(shù)，信息處理技術(shù)及常用算法，人機交互接口，D/A轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器與單片機的接口設(shè)計，串行接口及通信,應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)和實用技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計等內(nèi)容，并用大量實用的接口實例進行說明。從而使讀者能夠從初步了解單片機到真正的學以致用，并能設(shè)計單片機系統(tǒng)并加以應(yīng)用的目的。我參考了其中的A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用局部。二、《微型計算機接口技術(shù)及應(yīng)用》徐仁貴機械工業(yè)出版社本書以IBM-pc微機及兼容機為主要對象，系統(tǒng)深入地闡述了微型計算機接口技術(shù)與總線技術(shù)的原理及應(yīng)用。其主要內(nèi)容包括I/O端口地址譯碼技術(shù)、定時/計數(shù)技術(shù)、DMA技術(shù)、中斷技術(shù)、存儲器接口、并行接口、人-機交互設(shè)備接口、串行接口、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口，系統(tǒng)資源軟接口和總線技術(shù)及新型接口標準。本書內(nèi)容全面，實例豐富，既有常用典型外設(shè)接口，也有新型外設(shè)接口；既有I/O設(shè)備的硬接口，也有I/O設(shè)備的軟接口；既考慮了接口技術(shù)的共性，也考慮了各類接口的特點。三、《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》常健生機械工業(yè)出版社主要內(nèi)容是工業(yè)中常用傳感器的工作原理、轉(zhuǎn)換電路〔或測量電路〕及其應(yīng)用。對檢測技術(shù)的根本概念、彈性元件、抗干擾技術(shù)及微型計算機在檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用等知識也作了簡要介紹。我用到了其中陶瓷壓電傳感器的局部。壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英〔二氧化硅〕是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失〔這個高溫就是所謂的“居里點〞〕。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微小〔也就說壓電系數(shù)比擬低〕，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比擬低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比方現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的0～10V或者4～20mA電信號，以便控制使用。壓力和電信號的轉(zhuǎn)化主要由各種壓力傳感器的核心部件完成。核心部件主要由壓力檢測體和放大電路組成。四、參考自的數(shù)字溫度傳感器DS18B20在體溫檢測中的應(yīng)用

韋哲，程自峰