本文主要是介绍基于51单片机的心率计仿真设计,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
1.本设计基于STC89C51/52(与AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任选)单片机。
2.LCD1602液晶显示当前的心率,单位是心率/分钟。
3.手指放到红外对管中,2秒内读出心率。
4.按键可以设置报警的上下限心率。
使用方法:
三个按键:一个设置,一个加,一个减。
按下设置的时候才可以加减。
由于仿真中没有红外,手指也模拟不了,其实就是单片机的IO口检测脉冲信号,那样用个方波信号模拟就ok
单片机源程序如下:
- #include <reg52.h>
- #include <intrins.h> // 包含头文件
- #define uint unsigned int
- #define uchar unsigned char
- #define ulong unsigned long //宏定义
- #define LCD_DATA P0 //定义P0口为LCD_DATA
- sbit LCD_RS =P2^5;
- sbit LCD_RW =P2^6;
- sbit LCD_E =P2^7; //定义LCD控制引脚
- sbit Xintiao =P1^0 ; //脉搏检测输入端定义
- sbit speaker =P2^4; //蜂鸣器引脚定义
- void delay5ms(void); //误差 0us
- void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA); /********LCD1602数据写入***********/
- void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM); /********LCD1602命令写入***********/
- void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data); /*1602字符显示函数,变量依次为字符显示首地址,显示字符长度,所显示的字符*/
- void InitLcd();//液晶初始化函数
- void Tim_Init();
- uchar Xintiao_Change=0; //
- uint Xintiao_Jishu;
- uchar stop;
- uchar View_Data[3];
- uchar View_L[3];
- uchar View_H[3];
- uchar Xintiao_H=100; //脉搏上限
- uchar Xintiao_L=40; //脉搏下限
- uchar Key_Change;
- uchar Key_Value; //按键键值
- uchar View_Con; //设置的位(0正常工作,1设置上限,2设置下限)
- uchar View_Change;
- void main() //主函数
- {
- InitLcd();
- Tim_Init();
- lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: "); //初始化显示
- TR0=1;
- TR1=1; //打开定时器
- while(1) //进入循环
- {
- if(Key_Change) //有按键按下并已经得出键值
- {
- Key_Change=0; //将按键使能变量清零,等待下次按键按下
- View_Change=1;
- switch(Key_Value) //判断键值
- {
- case 1: //设置键按下
- {
- View_Con++; //设置的位加
- if(View_Con==3) //都设置好后将此变量清零
- View_Con=0;
- break; //跳出,下同
- }
- case 2: //加键按下
- {
- if(View_Con==2) //判断是设置上限
- {
- if(Xintiao_H<150) //上限数值小于150
- Xintiao_H++; //上限+
- }
- if(View_Con==1) //如果是设置下限
- {
- if(Xintiao_L<Xintiao_H-1)//下限值小于上限-1(下限值不能超过上限)
- Xintiao_L++; //下限值加
- }
- break;
- }
- case 3: //减键按下
- {
- if(View_Con==2) //设置上限
- {
- if(Xintiao_H>Xintiao_L+1)//上限数据大于下限+1(同样上限值不能小于下限)
- Xintiao_H--; //上限数据减
- }
- if(View_Con==1) //设置下限
- {
- if(Xintiao_L>30) //下限数据大于30时
- Xintiao_L--; //下限数据减
- }
- break;
- }
- }
- }
- if(View_Change)//开始显示变量
- {
- View_Change=0;//变量清零
- if(stop==0) //心率正常时
- {
- if(View_Data[0]==0x30) //最高位为0时不显示
- View_Data[0]=' ';
- }
- else //心率不正常(计数超过5000,也就是两次信号时间超过5s)不显示数据
- {
- View_Data[0]=' ';
- View_Data[1]=' ';
- View_Data[2]=' ';
- }
- switch(View_Con)
- {
- case 0: //正常显示
- {
- lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: ");//显示一行数据
- lcd_1602_word(0xc0,16," ");//显示第二行数据
- lcd_1602_word(0xcd,3,View_Data); //第二行显示心率
- break;
- }
- case 1: //设置下限时显示
- {
- lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: ");//第一行显示心率
- lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
- View_L[0]=Xintiao_L/100+0x30; //将下限数据拆字
- View_L[1]=Xintiao_L%100/10+0x30;
- View_L[2]=Xintiao_L%10+0x30;
- if(View_L[0]==0x30) //最高位为0时,不显示
- View_L[0]=' ';
- lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning L : ");//第二行显示下限数据
- lcd_1602_word(0xCd,3,View_L);
- break;
- }
- case 2: //设置上限时显示(同上)
- {
- lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: ");
- lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
- View_H[0]=Xintiao_H/100+0x30;
- View_H[1]=Xintiao_H%100/10+0x30;
- View_H[2]=Xintiao_H%10+0x30;
- if(View_H[0]==0x30)
- View_H[0]=' ';
- lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning H : ");
- lcd_1602_word(0xCd,3,View_H);
- break;
- }
- }
- }
- }
- }
- void Time1() interrupt 3 //定时器1服务函数
- {
- static uchar Key_Con,Xintiao_Con;
- TH1=0xd8; //10ms
- TL1=0xf0; //重新赋初值
- switch(Key_Con) //无按键按下时此值为0
- {
- case 0: //每10ms扫描此处
- {
- if((P3&0x07)!=0x07)//扫描按键是否有按下
- {
- Key_Con++; //有按下此值加1,值为1
- }
- break;
- }
- case 1: //10ms后二次进入中断后扫描此处(Key_Con为1)
- {
- if((P3&0x07)!=0x07)//第二次进入中断时,按键仍然是按下(起到按键延时去抖的作用)
- {
- Key_Con++; //变量加1,值为2
- switch(P3&0x07) //判断是哪个按键按下
- {
- case 0x06:Key_Value=1;break; //判断好按键后将键值赋值给变量Key_Value
- case 0x05:Key_Value=2;break;
- case 0x03:Key_Value=3;break;
- }
- }
- else //如果10ms时没有检测到按键按下(按下时间过短)
- {
- Key_Con=0; //变量清零,重新检测按键
- }
- break;
- }
- case 2: //20ms后检测按键
- {
- if((P3&0x07)==0x07) //检测按键是否还是按下状态
- {
- Key_Change=1; //有按键按下使能变量,(此变量为1时才会处理键值数据)
- Key_Con=0; //变量清零,等待下次有按键按下
- }
- break;
- }
- }
- switch (Xintiao_Con)//此处与上面按键的检测类似
- {
- case 0: //默认Xintiao_Con是为0的
- {
- if(!Xintiao)//每10ms(上面的定时器)检测一次脉搏是否有信号
- {
- Xintiao_Con++;//如果有信号,变量加一,程序就会往下走了
- }
- break;
- }
- case 1:
- {
- if(!Xintiao) //每过10ms检测一下信号是否还存在
- {
- Xintiao_Con++;//存在就加一
- }
- else
- {
- Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
- }
- break;
- }
- case 2:
- {
- if(!Xintiao)
- {
- Xintiao_Con++;//存在就加一
- }
- else
- {
- Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
- }
- break;
- }
- case 3:
- {
- if(!Xintiao)
- {
- Xintiao_Con++;//存在就加一
- }
- else
- {
- Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
- }
- break;
- }
- case 4:
- {
- if(Xintiao)//超过30ms有信号,判定此次是脉搏信号,然后当信号消失后,执行以下程序
- {
- if(Xintiao_Change==1)//心率计原理为检测两次脉冲间隔时间计算心率,变量Xintiao_Change第一次脉冲时为0的,所有走下面的else,第二次走这里
- {
- View_Data[0]=(60000/Xintiao_Jishu)/100+0x30; //计算心跳并拆字显示:心跳计时是以1ms为单位,两次心跳中间计数如果是1000次,也就是1000*1ms=1000ms=1s
- View_Data[1]=(60000/Xintiao_Jishu)%100/10+0x30; //那么计算出的一分钟(60s)心跳数就是:60*1000/(1000*1ms)=60次 其中60是一分钟60s,1000是一秒有1000ms,1000是计数值,1是一次计数对应 的时间是1ms
- View_Data[2]=(60000/Xintiao_Jishu)%10+0x30; //计算出的心跳数/100得到心跳的百位,%100是取余的,就是除以100的余数,再除以10就得到十位了,以此类推
- //拆字后的单个数据+0x30的目的是得到对应数字的液晶显示码,数字0对应的液晶显示码是0x30,1是0x30+1,以此类推
- if(((60000/Xintiao_Jishu)>=Xintiao_H)||((60000/Xintiao_Jishu)<=Xintiao_L))//心率不在范围内报警
- speaker=0; //蜂鸣器响
- else
- speaker=1; //不响
- View_Change=1; //计算出心率后启动显示
- Xintiao_Jishu=0; //心跳计数清零
- Xintiao_Change=0; //计算出心率后该变量清零,准备下次检测心率
- stop=0; //计算出心率后stop清零
- }
- else//第一次脉冲时Xintiao_Change为0
- {
- Xintiao_Jishu=0; //脉冲计时变量清零,开始计时
- Xintiao_Change=1;//Xintiao_Change置1,准备第二次检测到脉冲时计算心率
- }
- Xintiao_Con=0; //清零,准备检测下一次脉冲
- break;
- }
- }
- }
- }
- /**定时器T0工作函数**/
- void Time0() interrupt 1
- {
- TH0=0xfc; //1ms
- TL0=0x18; //重新赋初值
- Xintiao_Jishu++; //心跳计数加
- if(Xintiao_Jishu==5000)//心跳计数大于5000
- {
- Xintiao_Jishu=0; //数据清零
- View_Change=1; //显示位置1
- Xintiao_Change=0; //置零,准备再次检测
- stop=1; //心跳计数超过5000后说明心率不正常或者没有测出,stop置1
- speaker=1; //关闭蜂鸣器
- }
- }
- /**定时器初始化函数**/
- void Tim_Init()
- {
- EA=1; //打开中断总开关
- ET0=1; //打开T0中断允许开关
- ET1=1; //打开T1中断允许开关
- TMOD=0x11; //设定定时器状态
- TH0=0xfc; //1ms
- TL0=0x18; //赋初值
- TH1=0xd8; //10ms
- TL1=0xf0; //赋初值
- }
- /**在指定地址显示指定数量的指定字符**/
- /**Adress_Com显示地址,Num_Adat显示字符数量,Adress_Data显示字符串内容**/
- void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data)
- {
- uchar a=0;
- uchar Data_Word;
- LCD_WriteCom(Adress_Com); //选中地址
- for(a=0;a<Num_Adat;a++) //for循环决定显示字符个数
- {
- Data_Word=*Adress_Data; //读取字符串数据
- LCD_WriteData(Data_Word); //显示字符串
- Adress_Data++; //显示地址加一
- }
- }
- /***************1602函数*******************/
- void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA) /********LCD1602数据写入***********/
- {
- delay5ms(); //操作前短暂延时,保证信号稳定
- LCD_E=0;
- LCD_RS=1;
- LCD_RW=0;
- _nop_();
- LCD_E=1;
- LCD_DATA=LCD_1602_DATA;
- LCD_E=0;
- …………………具体源程序链接
- https://download.csdn.net/download/tang2010up/89471756
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