基于单片机的脉搏测量器设计

东北石油大学课程设计

2013年7 月7 日

东北石油大学课程设计任务书

课程：单片机的控制系统课程设计

题目：基于单片机的脉搏测量器设计

专业：自动化姓名：学号：1006011401

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

基于单片机的脉搏测量器设计，主要内容如下：

1、要求通过手指测量脉搏跳动；

2、准确测量出1分钟内脉搏跳动的次数；

3、通过数码管显示出1分钟内脉搏跳动的次数；

4、通过发光二极管显示脉搏的跳动。

基本要求：

1、熟悉51系列单片机系统的基本构成和工作原理。

2、设计并实现具有复位功能的单片机最小系统。

3、掌握51系列单片机I/O、定时器等操作方法。

4、掌握单片机的一般编程技巧。

参考资料：

1、张毅刚．单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社,2010.

2、蔡美琴．MCS-51系列单片机系统及其应用[M].北京：高等教育出版社,2004.

3、朱国富，廖明涛，王博亮.袖珍式脉搏波测量仪[J].电子技术应用.1998年.第1期.

4、刘云丽，徐可欣等.微功耗光电式脉搏测量仪[J].电子测量技术.2005年.第2期.

5、程咏梅，夏雅琴，尚岚.人体脉搏波信号检测系统[J].北京生物医学工程.2006年.第

25卷

完成期限2013-7-7

指导教师

专业负责人

2013年6月28日

目录

第1章绪论 0

第2章系统结构及主要元器件 0

2.1 系统结构 0

2.2 元器件清单 0

2.3 单片机AT89S52功能介绍 0

2.4 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (3)

第3章硬件设计 (4)

3.1 单片机复位电路设计 (5)

3.2 单片机晶振电路设计 (5)

3.3 红外发射和接收电路的设计 (6)

3.4 7SEG-MPX4-CC与单片机接口电路 (7)

3.5 电路原理图 (8)

第4章软件设计 (9)

4.1 程序流程图 (10)

4.2 程序清单 (10)

第5章系统仿真及调试 (12)

5.1系统Proteus仿真图 (12)

结论 (14)

参考文献 (15)

第1章绪论

脉搏携带有丰富的人体健康状况的信息，自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来，脉学理论得到不断的发展和提高。在中医四诊（望、闻、问、切）中，脉诊占有非常重要的位置。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，其历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先，切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征，受到感觉、经验和表述的限制，并且难免存在许多主观臆断因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了将传统的中医药学发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学、客观的诊断。

医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。为了提高脉搏测量的精确与速度，多种脉搏测量仪被运用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方法。本设计是一种用AT89S52单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。

第2章系统结构及主要元器件

2.1 系统结构

基于AT89S52单片机的脉搏测量器由电源模块、复位电路、晶振电路、AT89S52单片机、脉搏感应电路、脉搏处理电路、脉搏次数显示电路以及脉搏显示发光二极管等组成。系统设计框图如下所示。

图2-1 基于AT89S52单片机脉搏测量器系统框图

2.2 元器件清单

基于AT89S52单片机的脉搏测量器的清单如下表所示：

2.3 单片机AT89S52功能介绍

单片机AT89S52为ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

2.3.1 AT89S52主要功能列举如下

1、内部程序存储器（ROM）为8KB

2、内部数据存储器（RAM）为256字节

3、全双工UART串行通道

4、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash

5、32个可编程I/O口线

6、8个中断向量源

7、三个16位定时器/计数器

8、三级加密程序存储器

9、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）

2.3.2 AT89S52各引脚功能介绍

图2-2 AT89S52引脚图

VCC：AT89S52电源正端输入，接+5V。

VSS：电源地端。

XTAL1：单片机芯片系统时钟的反相放大器输入端。

XTAL2：单片机芯片系统时钟的反相放大器输出端。

RESET：单片机AT89S52的重置引脚，复位输入，高电平有效。

EA/VPP：当EA保持低电平时，使用外部程序存储器。

当EA保持高电平时，则使用内部程序存储器。