基于單片機(jī)控制的人體健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)控制的人體健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本系統(tǒng)需要檢測(cè)人體的三個(gè)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(cè)，利用壓電傳感器將檢測(cè)到的心跳信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再通過(guò)集成運(yùn)放轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以接收的信號(hào)。其次是溫度檢測(cè)，利用一線口溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度檢測(cè)，由于該芯片采用單總線模式，在編程過(guò)程中嚴(yán)格按照該芯片的讀寫時(shí)序進(jìn)行溫度檢測(cè)。再次是血壓檢測(cè)，利用壓力傳感器BP01將血壓轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，通過(guò)ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)通過(guò)單片機(jī)處理顯示出來(lái)。另外還包括單片機(jī)電源電路、超限報(bào)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(cè)的需要，對(duì)日常生活的改善有很多好處，具有很高的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞單片機(jī)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(jì)-3-2．1主控芯片MCS—51介紹-3-2．2ADC0809的介紹-8-2．3心跳檢測(cè)原理設(shè)計(jì)-10-2．4溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì)-11-2．5血壓檢測(cè)電路原理及設(shè)計(jì)-15-2．6其他電路設(shè)計(jì)-17-2．7硬件總電路圖-17-3．軟件設(shè)計(jì)-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(cè)流程-19-3．2．2溫度檢測(cè)流程圖-20-3．2．3血壓檢測(cè)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(cè)子程序：-27-3．4．3血壓檢測(cè)子程序：-31-結(jié)論-33-致謝-35-參考文獻(xiàn)-36-附錄一-37-附錄二-41-緒論當(dāng)今社會(huì)，隨著科技開展的日新月異，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的開展，計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)了科研和生產(chǎn)的許多重大飛躍，同時(shí)計(jì)算機(jī)也越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用到人們的生活、工作領(lǐng)域的各個(gè)方面。單片微型計(jì)算機(jī)以其其體積小、功能強(qiáng)、速度快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制等應(yīng)用中有著無(wú)以倫比的優(yōu)越性，可廣泛地嵌入到如玩具、家用電器、機(jī)器人、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、工業(yè)控制單元、辦公自動(dòng)化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、艦船、個(gè)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(jī)的應(yīng)用必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制技術(shù)發(fā)生巨大的變化。單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣度和深度，已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科技水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。為了進(jìn)一步加深對(duì)單片機(jī)及其接口的理解，掌握一般的軟硬件的設(shè)計(jì)方法，穩(wěn)固大學(xué)四年之所學(xué)，也給自己一個(gè)實(shí)踐鍛煉的時(shí)機(jī)，幾個(gè)月以來(lái)，我們?nèi)耐度氡敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)人體根本健康監(jiān)測(cè)器。本系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體的根本生命體征：心跳、體溫、血壓。傳統(tǒng)測(cè)量方法尤其是血壓的測(cè)量，即使用血壓計(jì)的測(cè)量，操作過(guò)程比擬復(fù)雜需要有專業(yè)人士完成，不能完全滿足對(duì)人體根本健康動(dòng)態(tài)的一個(gè)隨時(shí)掌握的要求。而人體根本健康監(jiān)測(cè)器集測(cè)量心跳、體溫、血壓、為一體，并用單片機(jī)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(shí)，相信這一點(diǎn)肯定倍受廣闊群眾的青睞。在不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題之后，我們根本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。但由于時(shí)間以及經(jīng)驗(yàn)有限加之缺乏實(shí)際的檢驗(yàn)，我們的設(shè)計(jì)肯定有許多缺乏之處，望老師能給予進(jìn)一步指正及幫助。在本次設(shè)計(jì)中我與張錫陽(yáng)同學(xué)一組，完成這個(gè)課題，他主要負(fù)責(zé)硬件局部設(shè)計(jì)，我本人主要負(fù)責(zé)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(diǎn)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(guò)鍵盤設(shè)定三種工作方式：心跳檢測(cè)，人體體溫檢測(cè)，血壓檢測(cè)。心跳檢測(cè)采用傳感器將心跳轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以接受的信號(hào)，每跳動(dòng)一次就產(chǎn)生一個(gè)脈沖，讓單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)中斷，每中斷一次就進(jìn)行一次計(jì)數(shù)，每分鐘進(jìn)行一次采樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)心跳數(shù)。人體體溫檢測(cè)利用芯片DS18B20這個(gè)數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量。測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)CD4511進(jìn)行譯碼，輸入數(shù)碼管進(jìn)行顯示。測(cè)的數(shù)據(jù)如果超限那么進(jìn)行報(bào)警。血壓檢測(cè)利用BP01型壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)放由ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入單片機(jī)處理。如果血壓超限那么報(bào)警。該方案可以有效、實(shí)時(shí)的測(cè)量心跳、體溫、血壓這些要求監(jiān)測(cè)參數(shù)，能夠到達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)方案是切實(shí)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(bào)警電路鍵盤單片機(jī)心跳的檢測(cè)電路溫度傳感器電路血壓傳感器2硬件設(shè)計(jì)2.1主控芯片MCS—51介紹主要功能MCS-51單片機(jī)采用的是馮.諾伊曼提出的經(jīng)典計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)框架，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備共五個(gè)根本局部組成。MCS-51單片機(jī)在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多功能I/O口等。MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖由圖可以看出，單片機(jī)內(nèi)部主要包含以下幾個(gè)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(shí)鐘輸出③128個(gè)字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器④4K字節(jié)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器⑤程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為64K字節(jié)⑥片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址范圍為64K字節(jié)⑦4個(gè)8位并行I/O接口:P0、P1、P2、P3⑧2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器⑨中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源MCS－51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)MCS－51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2MCS－51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)①CPU中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。CPU是單片機(jī)的核心部件，由運(yùn)算器和控制器兩局部電路組成。運(yùn)算器電路運(yùn)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(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)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(yùn)算操作，其中包括加、減、乘、除、十進(jìn)制調(diào)整等算術(shù)運(yùn)算以及與、或、異或、求補(bǔ)和循環(huán)等邏輯操作，運(yùn)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?jì)數(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(shí)與控制電路等。控制電路完成指揮控制工作，協(xié)調(diào)單片機(jī)各局部正常工作。②定時(shí)器/計(jì)數(shù)器MCS－51單片機(jī)片內(nèi)有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器0和定時(shí)器1。它們可以用于定時(shí)控制、延時(shí)以及對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)和檢測(cè)等?！泊舜卧O(shè)計(jì)是通過(guò)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)編碼器輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)〕。③存儲(chǔ)器MCS－51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，其主要特點(diǎn)是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間是相互獨(dú)立的，物理結(jié)構(gòu)也不相同。對(duì)MCS－51系列〔8031除外〕而言，有4個(gè)物理上相互獨(dú)立的存儲(chǔ)器空間：即內(nèi)、外程序存儲(chǔ)器和內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。對(duì)于8051其芯片中共有256個(gè)RAM單元，其中后128個(gè)單元被專用存放器占用，只有前128個(gè)單元供用戶使用。④并行I/O口MCS－51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口〔P0、P1、P2和P3〕，每一條I/O線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。P0口為三態(tài)雙向口，能帶8個(gè)TTL門電路，P1、P2和P3口為準(zhǔn)雙向口，負(fù)載能力為4個(gè)TTL門電路。⑤中斷控制系統(tǒng)MCS－51單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿足控制應(yīng)用的需要。8051共有5個(gè)中斷源，即外中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)，串行中斷1個(gè)。所有中斷分為高級(jí)和低級(jí)兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。引腳信號(hào)圖3為MCS－51系列單片機(jī)引腳圖及邏輯符號(hào)，它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的40腳DIP封裝。這些引腳的功能描述如下：圖38051單片機(jī)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(chǔ)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(jiǎn)要說(shuō)明如下:

總線,通過(guò)分時(shí)操作到達(dá)復(fù)用的目的.CPU對(duì)外部存儲(chǔ)器操作時(shí),P0接口先用作地址總線,在ALE信號(hào)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(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載.

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

④控制信號(hào)引腳線a.PSEN(29腳);外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào).在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)(低電平有效).在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí).PSEN信號(hào)無(wú)效(高電平)

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

8051單片機(jī)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(hào)使用時(shí),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(shí),ALE無(wú)效,P0接口輸出數(shù)據(jù),正常操作時(shí),又因ALE能按主振頻率的1/6發(fā)出固定頻率,所以有時(shí)可以加以利用。

c.RST/Vpd〔9腳〕：復(fù)位信號(hào)/備用電源輸入端。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，假設(shè)此引腳保持兩個(gè)周期的高電平，就能使單片機(jī)復(fù)位。此引腳也可作為備用電源的輸入端，當(dāng)單片機(jī)電源失電期間，由Vpd向片內(nèi)數(shù)據(jù)器提供電源，以保護(hù)其中的內(nèi)容。⑤時(shí)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(shí)鐘時(shí)，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(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)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(qǐng)求輸入端

P3.3外部中斷1請(qǐng)求輸入端

P3.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端

P3.5定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端

P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通輸出信號(hào)

P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通輸出信號(hào)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(cè)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(jī)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(jī)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(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(dāng)OE端為高電平時(shí)，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(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是0－5V，假設(shè)信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)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(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部存放器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)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(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，說(shuō)明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否那么，說(shuō)明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)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(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)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(shuō)明Ⅰ．ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器。Ⅱ．初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)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?！泊舜卧O(shè)計(jì)只選用第一通道IN0〕。Ⅳ．在ST端給出一個(gè)至少有100μs寬的正脈沖信號(hào)。Ⅴ．是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。Ⅵ．當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。2．3心跳檢測(cè)原理設(shè)計(jì)檢測(cè)心率脈沖信號(hào)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(hào)〕；將采集到的心率信號(hào)經(jīng)過(guò)由CD4069的3個(gè)非門組成3級(jí)放大電路進(jìn)行放大，然后通過(guò)由一系列電阻電容構(gòu)成的2級(jí)梯形濾波電路進(jìn)行濾波處理，即可獲得人體心率范圍的信號(hào)〔約在0.66Hz-3.33Hz之間〕；再通過(guò)由二極管構(gòu)成的檢測(cè)電路以及由3個(gè)非門構(gòu)成的整形電路處理后，就可得到單片機(jī)所需要的標(biāo)準(zhǔn)的0-5V脈沖信號(hào)。將它接到單片機(jī)的外部中斷，每一個(gè)中斷進(jìn)行一次計(jì)數(shù)。每一分鐘進(jìn)行一次顯示這一分鐘的心跳。2．4溫度檢測(cè)的原理及設(shè)計(jì)DS18B20的介紹：DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)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(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)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(lái)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(wú)需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)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(lái)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(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置存放器。ROM中的64位序列號(hào)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(gè)DS18B20的64位序列號(hào)均不相同。64位ROM的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼〔CRC=X8＋X5＋X4＋1〕。ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)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(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃表1溫度的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0LsbyteBit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8MsbyteSSSSS這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)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(shí)序DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)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(shí)序?qū)?-wire器件的所有操作都是從初始化開始的，初始化過(guò)程由主機(jī)的復(fù)位脈沖和1-wire器件的應(yīng)答脈沖組成。對(duì)1-wire器件的復(fù)位脈沖實(shí)際上是主機(jī)通過(guò)拉低總線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)通過(guò)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(guò)拉低總線告訴主機(jī)1-wire器件已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。7]如圖3所示：圖8DS18B20的初始化時(shí)序DS18B20的寫時(shí)序?qū)憰r(shí)序起始于單片機(jī)拉低總線。產(chǎn)生寫1時(shí)序的方式：?jiǎn)纹瑱C(jī)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(shí)序的方式：在單片機(jī)拉低總線后，只需在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平即可〔至少60us〕。在寫時(shí)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(shí)序DS18B20的讀時(shí)序單總線器件僅在單片機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時(shí)序至少需要60us，且在兩次獨(dú)立的讀時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間。每個(gè)讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起至少拉低總線1us。在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)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(jī)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(dāng)發(fā)送0時(shí)，從機(jī)在該時(shí)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(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)在起始時(shí)序之后，保持有效時(shí)間15us，因而，主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線，并且在時(shí)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(shí)序DS18B20使用中考前須知DS18B20雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下的問(wèn)題：較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否那么將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。2.5血壓檢測(cè)電路原理及設(shè)計(jì)BP01型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。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(diǎn)；采用內(nèi)部標(biāo)定和溫度補(bǔ)償方式，從而提高了測(cè)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(diǎn)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(shí)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(jì)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(jì)的血壓測(cè)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(yùn)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L(zhǎng)M10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(gè)運(yùn)算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對(duì)電路失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對(duì)壓力傳感器BP01的輸出信號(hào)進(jìn)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(shí)，調(diào)整失調(diào)電位器RP1，在血壓計(jì)的顯示值為000．0時(shí)，即可認(rèn)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(dāng)5V偏置時(shí)，在200mmHg壓力下的輸出為10mV，其對(duì)應(yīng)的顯示驅(qū)動(dòng)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(jì)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(shí)可先用電位器調(diào)整輸出值，再用萬(wàn)用表測(cè)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(shí)，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(cè)量精度，上述電路的外圍元器件的選擇也是一個(gè)不容無(wú)視的重要環(huán)節(jié)。此屬于硬件設(shè)計(jì)范疇在此不再鏊述。2．6其他電路設(shè)計(jì)包括電源電路設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、報(bào)警電路設(shè)計(jì)、鍵盤電路設(shè)計(jì)。因?yàn)楸救嗽O(shè)計(jì)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(jì)3．1主程序流程圖開始開始初始化讀鍵盤心跳檢測(cè)溫度檢測(cè)血壓檢測(cè)結(jié)束K1鍵嗎K2鍵K3鍵K4？鍵主程序的設(shè)計(jì)有上圖可以看出，首先對(duì)系統(tǒng)和外接芯片進(jìn)行初始化，然后程序反復(fù)對(duì)鍵盤進(jìn)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(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)心跳的檢測(cè)并顯示，按下K2鍵時(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)人體溫度的檢測(cè)并顯示。按下K3鍵時(shí)，轉(zhuǎn)入對(duì)血壓的檢測(cè)并將其值顯示出來(lái)。按下K4鍵時(shí)，所有程序結(jié)束。留神跳，血壓，溫度檢測(cè)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(yùn)行時(shí)，要等到下次開機(jī)。3．2子程序流程圖3．2．1心跳檢測(cè)流程中斷流程圖開始開始開始開始1分鐘延時(shí)1分鐘延時(shí)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(bào)警心跳值超限報(bào)警報(bào)警心跳值超限報(bào)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(cè)心跳采用中斷完成，每次中斷對(duì)心跳數(shù)進(jìn)行加1，完成對(duì)心跳數(shù)的計(jì)數(shù)。心跳檢測(cè)子程序，利用單片機(jī)中的兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行1分鐘延時(shí)，檢查心跳數(shù)為多少，如果超限那么報(bào)警，提醒醫(yī)生注意病人的心跳數(shù)。沒(méi)有超限的話，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的處理程序?qū)⑿奶鴶?shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，在通過(guò)CD4511譯碼通過(guò)8段LED數(shù)碼管進(jìn)行心跳數(shù)的顯示，并將心跳數(shù)清0。這時(shí)判斷有沒(méi)有K5鍵按下，如果有，那么結(jié)束子程序，返回子程序，如果沒(méi)有，那么繼續(xù)對(duì)心跳數(shù)的測(cè)量。3．2．2溫度檢測(cè)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(shí)750微秒延時(shí)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(cè)圖如上圖，由于單片機(jī)與DS18B20采用單總線模式，所以編程時(shí)嚴(yán)格按照DS18B20的讀寫時(shí)序，首先是將數(shù)據(jù)線拉高500微秒左右時(shí)間，然后釋放數(shù)據(jù)線，然后單片機(jī)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(jī)接收到了該脈沖，那么發(fā)出對(duì)DS18B20進(jìn)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(shí)750微秒，單片機(jī)這時(shí)讀取溫度值，如果超限進(jìn)行報(bào)警提醒醫(yī)生，如果沒(méi)有超限那么將溫度用數(shù)碼管顯示出來(lái)。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(méi)有按下那么繼續(xù)檢測(cè)溫度。3．2．3血壓檢測(cè)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(bào)警血壓超限嗎？報(bào)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(cè)血壓繼續(xù)檢測(cè)血壓血壓檢測(cè)程序包括中斷程序和血壓處理程序。利用傳感器BP01檢測(cè)到的模擬信號(hào)通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，每當(dāng)ADC0809轉(zhuǎn)化完成就會(huì)發(fā)一個(gè)中斷信號(hào)，單片機(jī)此時(shí)就會(huì)讀取A/D轉(zhuǎn)化值放入相應(yīng)的內(nèi)存地址，通過(guò)單片機(jī)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(guò)人體正常血壓值，如果超過(guò)正常血壓值就報(bào)警提醒醫(yī)生。如果沒(méi)有那么將血壓顯示出來(lái)。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(méi)有那么繼續(xù)檢測(cè)血壓。3．3主程序清單主程序：ORG0000HFLAGBIT00HLJMP0030HORG0003HLJMPINT0；中斷效勞程序，用于測(cè)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,$CLRTF0JBCF0,ELSESETBP3.5MOVTH0,#0FCHMOVTL0,#18HCLRP3.5SJMPLOOPELSE:MOVR0,#43HMOVA,@R0MOVB,#100DIVABMOVR0,#40HMOV@R0,AMOVA,#10XCHABDIVABMOVR0,#41HMOV@R0,AMOVA,BMOVR0,42HMOV@R0,A；延時(shí)一分鐘SHOW:MOVA,@R0MOVR0,#41HMOVA,@R0MOVR0,#42HSWAPAXCHDA,@R0MOVDPTR,#BFFFHMOVX@DPTR,AMOVR0,#40HMOVA,@R0MOVDPTR,#7FFFHMOVX@DPTR,A；顯示心跳MOVR0,#43HMOVA,@R0MOVR2,ASUBBA,#100JCBAOJING；C=1,BAOMOVA,R2SUBBA,#60JNCBAOJING；C=0,BAOSJMPHHHBAO：LCALLBAOJINGRETHHH：JNBP1.6,ENDDDDSJMPBEGINENDDDD：RET3．4．2溫度檢測(cè)子程序：WENDU：NOPSTART：SETBP3.5；將P3.5置位SETBP3.5NOPCCRP3.5；主機(jī)發(fā)出537微秒的復(fù)位低脈沖MOVR1，#3TSR1：MOVR0，#107DJNZR0，$SETBP3.5；然后拉高數(shù)據(jù)NOPNOPNOPMOVR0，#25HTSR2：JNBP35，TSR3；等待DS18B20回應(yīng)DJNZR0，TSR2LJMPTSR4；延時(shí)TSR3：SETBFLAGH；置標(biāo)志位，表示DS18B20存在CLRP1.7；檢查到DS18B20就表示就點(diǎn)亮P17LEDLJMPTSR5TSR4：CLRFLAGH；清標(biāo)志位，表示DS18B20不存在CLRP1.1LJMPTSR7TSR5：MOVRO，#117TSR6：DJNZR0，#TSR6；時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間TSR7：SETBP35TBFLAGH，TSS2CLRP1.2TSS2：CLRP1.3；DS18B20已經(jīng)被檢測(cè)到LCALLWRITE-1820MOVA，#44H；發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令LCALLWRITE-1820LCALLDISPLAYLCALLINIT-1820；準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位MOVA，#0CCH；跳過(guò)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(cè)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(guò)三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉，我覺(jué)得自己對(duì)單片機(jī)知識(shí)的掌握又進(jìn)了一層。對(duì)單片機(jī)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(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：

1、有兩年多的時(shí)間都是在學(xué)習(xí)單片機(jī)原理知識(shí)，并未真正地去應(yīng)用和實(shí)踐。平時(shí)但是經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我接觸到了更多平時(shí)沒(méi)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(huì)到了所學(xué)理論知識(shí)的重要性：知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)得就更全面、更順利、更好。

2、了解進(jìn)行一項(xiàng)相比照擬大型的科技設(shè)計(jì)所必不可少的幾個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、穩(wěn)固根底知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)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(guò)這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉了對(duì)一項(xiàng)課題進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。這些在我們?cè)趯?lái)的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助。

3、學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。如果想學(xué)一門知識(shí)，不能局限于一本書，應(yīng)多看幾本，既可以進(jìn)行比擬又增加了見識(shí)，知識(shí)會(huì)更加全面，應(yīng)用起來(lái)也更有余地。另外平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多比擬陳舊，作為電子信息工程的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新電子資料。一個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí)，就要去有針對(duì)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(zhǎng)自己見識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)。4、畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回憶作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和穩(wěn)固。5、畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)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(duì)應(yīng)的工程意識(shí)，同學(xué)之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中表達(dá)出來(lái)了6、發(fā)現(xiàn)了許多我以前認(rèn)識(shí)理解的誤區(qū)，因?yàn)橐郧皩W(xué)單片機(jī)時(shí)錯(cuò)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(qǐng)教容易更直接更正確的理解并掌握知識(shí)。有些時(shí)候精神不是很集中，思想不通，但多和人交談經(jīng)人一點(diǎn)撥，有茅塞頓開的感覺(jué)。8、在設(shè)計(jì)硬件之前，對(duì)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(huì)使設(shè)計(jì)出來(lái)的硬件無(wú)法編程，成為一堆無(wú)用的東西，從而使設(shè)計(jì)走很大的彎路。本次設(shè)計(jì)的課題—人體根本健康監(jiān)測(cè)器，是一種非常具有實(shí)用價(jià)值的電子人體根本體征〔心跳、體溫、血壓〕的實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，隨著社會(huì)的開展，人們物質(zhì)生活水平的提高，越來(lái)越多的人開始時(shí)刻關(guān)心自己以及家人的健康問(wèn)題，而基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的人體根本健康監(jiān)測(cè)器體積小、準(zhǔn)確性好、使用方法簡(jiǎn)單易懂，具有很高的性價(jià)比，因此勢(shì)必具有廣闊的市場(chǎng)前景。但本次設(shè)計(jì)但由于時(shí)間以及經(jīng)驗(yàn)有限，肯定存在許多缺乏之處，希望老師能給予進(jìn)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(chǔ)功能、于上位機(jī)的連接通信功能等，相信增加了這些功能本設(shè)計(jì)將更加成熟具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。最后，我深切體會(huì)到做事情必須耐心、細(xì)心，成功就在眼前。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了機(jī)電工程系各位老師和領(lǐng)導(dǎo)的細(xì)心教導(dǎo)，首先對(duì)他們表示衷心的感謝。對(duì)于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師老師不管大小，都一一耐心講解，使我的設(shè)計(jì)論文能夠及時(shí)順利完成。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也有很多同學(xué)也給了我很多幫助，尤其是同組張錫陽(yáng)同學(xué)的大力配合，讓我知道了團(tuán)體協(xié)作精神的重要，在這里也對(duì)他表示感謝?？傊兄x一切幫助和指導(dǎo)過(guò)我的人，當(dāng)然我的設(shè)計(jì)當(dāng)中還存在很多的缺乏之處，還特別需要老師的指導(dǎo)與測(cè)評(píng)。另外借此時(shí)機(jī)感謝四年以來(lái)學(xué)院的栽培。最后再次感謝指導(dǎo)老師。參考文獻(xiàn)《MSC—51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》張剛毅哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》徐仁貴機(jī)械工業(yè)出版社《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》吳金戌、沈慶陽(yáng)、郭延吉清華大學(xué)出版社《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》常健生機(jī)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(xiàn)綜述本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是人體根本健康監(jiān)測(cè)器，隨著社會(huì)的進(jìn)步，物質(zhì)生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自身的健康問(wèn)題，對(duì)于人體根本健康體征如心率、血壓、體溫進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，做到一個(gè)有效的健康管理就顯得十分必要，人體根本健康監(jiān)測(cè)器就能夠很好的完成這一功能?；趩纹瑱C(jī)控制的人體根本健康監(jiān)測(cè)器在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(cè)人體的根本健康體征，并逐步向低功耗、便攜式、經(jīng)濟(jì)型開展。課題的主要技術(shù)參數(shù)如下：能監(jiān)測(cè)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(dòng)做識(shí)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(bào)警功能。關(guān)鍵性問(wèn)題在于體溫、心跳、血壓如何檢測(cè)傳感以及轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以識(shí)別的電信號(hào)完成處理。在做設(shè)計(jì)的過(guò)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(jì)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(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》張剛毅哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社本書全面系統(tǒng)地闡述了基于MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。詳細(xì)論述了MCS-51系列單片機(jī)的組成原理，應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)，信息處理技術(shù)及常用算法，人機(jī)交互接口，D/A轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)，串行接口及通信,應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)和實(shí)用技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并用大量實(shí)用的接口實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。從而使讀者能夠從初步了解單片機(jī)到真正的學(xué)以致用，并能設(shè)計(jì)單片機(jī)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(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》徐仁貴機(jī)械工業(yè)出版社本書以IBM-pc微機(jī)及兼容機(jī)為主要對(duì)象，系統(tǒng)深入地闡述了微型計(jì)算機(jī)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(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)、DMA技術(shù)、中斷技術(shù)、存儲(chǔ)器接口、并行接口、人-機(jī)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(biāo)準(zhǔn)。本書內(nèi)容全面，實(shí)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(diǎn)。三、《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》常健生機(jī)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(cè)量電路〕及其應(yīng)用。對(duì)檢測(cè)技術(shù)的根本概念、彈性元件、抗干擾技術(shù)及微型計(jì)算機(jī)在檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用等知識(shí)也作了簡(jiǎn)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(guò)這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失〔這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)〞〕。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小〔也就說(shuō)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(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?，F(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(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的0～10V或者4～20mA電信號(hào)，以便控制使用。壓力和電信號(hào)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(cè)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(cè)中的應(yīng)用

韋哲，程自峰