基于51單片機的心率計仿真設計

ID:270391 · 發表于 2018-1-2 20:17

· 1.本設計基于STC89C51/52（與AT89S51/52、AT89C51/52通用，可任選）單片機。

· 2.LCD1602液晶顯示當前的心率，單位是心率/分鐘。

· 3.手指放到紅外對管中，2秒內讀出心率。

· 4.按鍵可以設置報警的上下限心率。

使用方法：
三個按鍵：一個設置，一個加，一個減。
按下設置的時候才可以加減。
手指放上去盡量別亂動。

由于仿真中沒有紅外，手指也模擬不了，其實就是單片機的IO口檢測脈沖信號，那樣用個方波信號模擬就ok

單片機源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h> // 包含頭文件
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long //宏定義
#define LCD_DATA P0 //定義P0口為LCD_DATA
sbit LCD_RS =P2^5;
sbit LCD_RW =P2^6;
sbit LCD_E =P2^7; //定義LCD控制引腳
sbit Xintiao =P1^0 ; //脈搏檢測輸入端定義
sbit speaker =P2^4; //蜂鳴器引腳定義
void delay5ms(void); //誤差 0us
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA); /********LCD1602數據寫入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM); /********LCD1602命令寫入***********/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data); /*1602字符顯示函數，變量依次為字符顯示首地址，顯示字符長度，所顯示的字符*/
void InitLcd();//液晶初始化函數
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; //脈搏上限
uchar Xintiao_L=40; //脈搏下限
uchar Key_Change;
uchar Key_Value; //按鍵鍵值
uchar View_Con; //設置的位（0正常工作，1設置上限，2設置下限）
uchar View_Change;
void main() //主函數
{
InitLcd();
Tim_Init();
lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: "); //初始化顯示
TR0=1;
TR1=1; //打開定時器
while(1) //進入循環
{
if(Key_Change) //有按鍵按下并已經得出鍵值
{
Key_Change=0; //將按鍵使能變量清零，等待下次按鍵按下
View_Change=1;
switch(Key_Value) //判斷鍵值
{
case 1: //設置鍵按下
{
View_Con++; //設置的位加
if(View_Con==3) //都設置好后將此變量清零
View_Con=0;
break; //跳出，下同
}
case 2: //加鍵按下
{
if(View_Con==2) //判斷是設置上限
{
if(Xintiao_H<150) //上限數值小于150
Xintiao_H++; //上限+
}
if(View_Con==1) //如果是設置下限
{
if(Xintiao_L<Xintiao_H-1)//下限值小于上限-1（下限值不能超過上限）
Xintiao_L++; //下限值加
}
break;
}
case 3: //減鍵按下
{
if(View_Con==2) //設置上限
{
if(Xintiao_H>Xintiao_L+1)//上限數據大于下限+1（同樣上限值不能小于下限）
Xintiao_H--; //上限數據減
}
if(View_Con==1) //設置下限
{
if(Xintiao_L>30) //下限數據大于30時
Xintiao_L--; //下限數據減
}
break;
}
}
}
if(View_Change)//開始顯示變量
{
View_Change=0;//變量清零
if(stop==0) //心率正常時
{
if(View_Data[0]==0x30) //最高位為0時不顯示
View_Data[0]=' ';
}
else //心率不正常（計數超過5000，也就是兩次信號時間超過5s）不顯示數據
{
View_Data[0]=' ';
View_Data[1]=' ';
View_Data[2]=' ';
}
switch(View_Con)
{
case 0: //正常顯示
{
lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: ");//顯示一行數據
lcd_1602_word(0xc0,16," ");//顯示第二行數據
lcd_1602_word(0xcd,3,View_Data); //第二行顯示心率
break;
}
case 1: //設置下限時顯示
{
lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate: ");//第一行顯示心率
lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
View_L[0]=Xintiao_L/100+0x30; //將下限數據拆字
View_L[1]=Xintiao_L%100/10+0x30;
View_L[2]=Xintiao_L%10+0x30;
if(View_L[0]==0x30) //最高位為0時，不顯示
View_L[0]=' ';
lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning L : ");//第二行顯示下限數據
lcd_1602_word(0xCd,3,View_L);
break;
}
case 2: //設置上限時顯示（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 //定時器1服務函數
{
static uchar Key_Con,Xintiao_Con;
TH1=0xd8; //10ms
TL1=0xf0; //重新賦初值
switch(Key_Con) //無按鍵按下時此值為0
{
case 0: //每10ms掃描此處
{
if((P3&0x07)!=0x07)//掃描按鍵是否有按下
{
Key_Con++; //有按下此值加1，值為1
}
break;
}
case 1: //10ms后二次進入中斷后掃描此處（Key_Con為1）
{
if((P3&0x07)!=0x07)//第二次進入中斷時，按鍵仍然是按下（起到按鍵延時去抖的作用）
{
Key_Con++; //變量加1，值為2
switch(P3&0x07) //判斷是哪個按鍵按下
{
case 0x06:Key_Value=1;break; //判斷好按鍵后將鍵值賦值給變量Key_Value
case 0x05:Key_Value=2;break;
case 0x03:Key_Value=3;break;
}
}
else //如果10ms時沒有檢測到按鍵按下（按下時間過短）
{
Key_Con=0; //變量清零，重新檢測按鍵
}
break;
}
case 2: //20ms后檢測按鍵
{
if((P3&0x07)==0x07) //檢測按鍵是否還是按下狀態
{
Key_Change=1; //有按鍵按下使能變量，（此變量為1時才會處理鍵值數據）
Key_Con=0; //變量清零，等待下次有按鍵按下
}
break;
}
}
switch (Xintiao_Con)//此處與上面按鍵的檢測類似
{
case 0: //默認Xintiao_Con是為0的
{
if(!Xintiao)//每10ms（上面的定時器）檢測一次脈搏是否有信號
{
Xintiao_Con++;//如果有信號，變量加一，程序就會往下走了
}
break;
}
case 1:
{
if(!Xintiao) //每過10ms檢測一下信號是否還存在
{
Xintiao_Con++;//存在就加一
}
else
{
Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
}
break;
}
case 2:
{
if(!Xintiao)
{
Xintiao_Con++;//存在就加一
}
else
{
Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
}
break;
}
case 3:
{
if(!Xintiao)
{
Xintiao_Con++;//存在就加一
}
else
{
Xintiao_Con=0;//如果不存在了，檢測時間很短，說明檢測到的不是脈搏信號，可能是其他干擾，將變量清零，跳出此次檢測
}
break;
}
case 4:
{
if(Xintiao)//超過30ms有信號，判定此次是脈搏信號，然后當信號消失后，執行以下程序
{
if(Xintiao_Change==1)//心率計原理為檢測兩次脈沖間隔時間計算心率，變量Xintiao_Change第一次脈沖時為0的，所有走下面的else，第二次走這里
{
View_Data[0]=(60000/Xintiao_Jishu)/100+0x30; //計算心跳并拆字顯示：心跳計時是以1ms為單位，兩次心跳中間計數如果是1000次，也就是1000*1ms=1000ms=1s
View_Data[1]=(60000/Xintiao_Jishu)%100/10+0x30; //那么計算出的一分鐘（60s）心跳數就是：60*1000/（1000*1ms）=60次其中60是一分鐘60s，1000是一秒有1000ms，1000是計數值，1是一次計數對應的時間是1ms
View_Data[2]=(60000/Xintiao_Jishu)%10+0x30; //計算出的心跳數/100得到心跳的百位，%100是取余的，就是除以100的余數，再除以10就得到十位了，以此類推
//拆字后的單個數據+0x30的目的是得到對應數字的液晶顯示碼，數字0對應的液晶顯示碼是0x30，1是0x30+1，以此類推
if(((60000/Xintiao_Jishu)>=Xintiao_H)||((60000/Xintiao_Jishu)<=Xintiao_L))//心率不在范圍內報警
speaker=0; //蜂鳴器響
else
speaker=1; //不響
View_Change=1; //計算出心率后啟動顯示
Xintiao_Jishu=0; //心跳計數清零
Xintiao_Change=0; //計算出心率后該變量清零，準備下次檢測心率
stop=0; //計算出心率后stop清零
}
else//第一次脈沖時Xintiao_Change為0
{
Xintiao_Jishu=0; //脈沖計時變量清零，開始計時
Xintiao_Change=1;//Xintiao_Change置1，準備第二次檢測到脈沖時計算心率
}
Xintiao_Con=0; //清零，準備檢測下一次脈沖
break;
}
}
}
}
/**定時器T0工作函數**/
void Time0() interrupt 1
{
TH0=0xfc; //1ms
TL0=0x18; //重新賦初值
Xintiao_Jishu++; //心跳計數加
if(Xintiao_Jishu==5000)//心跳計數大于5000
{
Xintiao_Jishu=0; //數據清零
View_Change=1; //顯示位置1
Xintiao_Change=0; //置零，準備再次檢測
stop=1; //心跳計數超過5000后說明心率不正常或者沒有測出，stop置1
speaker=1; //關閉蜂鳴器
}
}
/**定時器初始化函數**/
void Tim_Init()
{
EA=1; //打開中斷總開關
ET0=1; //打開T0中斷允許開關
ET1=1; //打開T1中斷允許開關
TMOD=0x11; //設定定時器狀態
TH0=0xfc; //1ms
TL0=0x18; //賦初值
TH1=0xd8; //10ms
TL1=0xf0; //賦初值
}
/**在指定地址顯示指定數量的指定字符**/
/**Adress_Com顯示地址，Num_Adat顯示字符數量，Adress_Data顯示字符串內容**/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,uchar Num_Adat,uchar *Adress_Data)
{
uchar a=0;
uchar Data_Word;
LCD_WriteCom(Adress_Com); //選中地址
for(a=0;a<Num_Adat;a++) //for循環決定顯示字符個數
{
Data_Word=*Adress_Data; //讀取字符串數據
LCD_WriteData(Data_Word); //顯示字符串
Adress_Data++; //顯示地址加一
}
}
/***************1602函數*******************/
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA) /********LCD1602數據寫入***********/
{
delay5ms(); //操作前短暫延時，保證信號穩定
LCD_E=0;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
_nop_();
LCD_E=1;
LCD_DATA=LCD_1602_DATA;
LCD_E=0;
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

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ID:313317 · 發表于 2018-4-21 19:46

很給力！

ID:318032 · 發表于 2018-4-27 19:42

很給力

ID:335039 · 發表于 2018-5-21 17:13

很厲害的程序

ID:340931 · 發表于 2018-5-30 21:26

謝謝分享

ID:320306 · 發表于 2018-5-31 11:33

給力啊！！！！！！！！！！

ID:339692 · 發表于 2018-6-7 12:53

謝謝分享

ID:348973 · 發表于 2018-6-11 00:51

傳感器用什么好

ID:287575 · 發表于 2018-6-11 08:02

核心部分就是紅外光電部分，你把它用計數器代替，你的設計就成了頻率計或計數器了

ID:381865 · 發表于 2018-8-1 20:28

很厲害的程序

ID:404055 · 發表于 2018-9-29 15:21

真的太棒了

ID:405872 · 發表于 2018-10-6 16:40

有沒有下載過的

ID:434173 · 發表于 2018-12-6 20:08

很給力

ID:455229 · 發表于 2018-12-26 11:22

是用光電傳感器做的嗎?

ID:374552 · 發表于 2019-1-9 10:40

我做畢設呢，想跟著大佬做，啊哈哈哈

ID:468431 · 發表于 2019-1-17 12:00

很全面的資料，稍微看了一下程序，很簡明清晰，先看看。感謝分享！！！

ID:476549 · 發表于 2019-2-14 16:36

很給力

ID:475814 · 發表于 2019-5-21 19:07

有沒有大佬知道用什么型號的紅外傳感器好啊

ID:579794 · 發表于 2019-7-9 10:14

評論的是都已經下載過了嗎

ID:579794 · 發表于 2019-7-10 08:52

攢，給力

ID:282095 · 發表于 2019-7-10 09:19

請問有做出對應的實物嗎

ID:601182 · 發表于 2019-9-3 22:43

樓主有原理圖嗎？

ID:647514 · 發表于 2019-11-22 21:10

很有用

ID:703445 · 發表于 2020-3-6 13:16

給力！！

ID:737643 · 發表于 2020-5-20 14:04

注釋很詳細啊，相當適合新手研究學習了。

ID:765619 · 發表于 2020-6-1 21:19

哇哦，非常感謝

ID:773614 · 發表于 2020-6-9 09:38

有原理圖的嗎

ID:495099 · 發表于 2020-6-15 10:18

這個厲害了

ID:754996 · 發表于 2020-6-16 11:30

沒有pcb文件啊

ID:782133 · 發表于 2020-6-17 20:19

木日發表于 2020-6-1 21:19
哇哦，非常感謝

為什么我電腦打不開仿真圖啊你的可以打開嗎

ID:869573 · 發表于 2021-1-1 17:44

這個仿真信號怎么給

ID:898120 · 發表于 2021-3-29 21:58

可以，很好的參考案例

ID:1119222 · 發表于 2024-5-5 10:08

請問這個兩秒鐘測心率可以調節嗎？這個怎么調啊我想調成五秒

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基于51單片機的心率計仿真設計

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