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一、系統方案 1、本設計采用51單片機作為主控器。 2、DS18B20傳感器檢測體溫。 3、紅外對接管采集心率值送到液晶1602顯示。
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2023-11-17 15:47 上傳
二、硬件設計 原理圖如下：
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三、單片機軟件設計 1、首先是系統初始化
/***********************lcd1602初始化設置************************/
void init_1602()
{
write_com(0x38); //顯示模式設置：16×2顯示，5×7點陣，8位數據接口 不檢測忙信號
write_com(0x0c); //開顯示 不顯示光標
write_com(0x06); //當寫一個字符是，地址指針加 1
write_string(1,0," 000/min "); //初始化1602顯示
write_string(2,0," 00.0 "); //初始化1602顯示
write_zifu(2,10,0xdf); //顯示度
}
2、液晶顯示程序
/***********************1ms延時函數*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
/********************************************************************
* 名稱 : delay_uint()
* 功能 : 小延時。
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void delay_uint(uint q)
{
while(q--);
}
/********************************************************************
* 名稱 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602指令函數
* 輸入 : 輸入的指令值
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
rs=0; //寫指令
rw=0; //對1602寫操作
P0=com; //P0口對1602寫指令
delay_uint(25);
e=1; //e=1使能信號
delay_uint(100); //延時一下等1602完成操作
e=0;
}
/********************************************************************
* 名稱 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602寫數據函數
* 輸入 : 需要寫入1602的數據
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
rs=1; //寫數據
rw=0; //對1602寫操作
P0=dat; //P0口對1602寫數據
delay_uint(25);
e=1; //e=1使能信號
delay_uint(100); //延時一下等1602完成操作
e=0;
}
3、DS 18B 20程序
/***********************18b20初始化函數*****************************/
void init_18b20()
{
bit q;
dq = 1; //把總線拿高
delay_uint(8);
dq = 0; //給復位脈沖 再將數據線從高拉低，要求保持480~960us
delay_uint(80);
dq = 1; //把總線拿高 等待
delay_uint(8);
q = dq; //讀取18b20初始化信號
delay_uint(4);
dq = 1; //把總線拿高 釋放總線
}
/*************寫18b20內的數據***************/
void write_18b20(uchar dat)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++) //單總線寫8位的數據需要循環8次才能寫完
{ //寫數據是低位開始
dq = 0; //把總線拿低寫時間隙開始
dq = dat & 0x01; //向18b20總線寫一位數
delay_uint(4);
dq = 1; //釋放總線
dat >>= 1; //將dat中的各二進制位數據右移1位
}
delay_uint(4); //稍作延時,給硬件一點反應時間
}
/*************讀取18b20內的數據***************/
uchar read_18b20()
{
uchar i,value;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq = 0; //把總線拿低讀時間隙開始
value >>= 1; //讀數據是低位開始
dq = 1; //釋放總線
if(dq == 1) //開始讀寫數據
value |= 0x80;
delay_uint(4);
}
return value; //返回數據
}
/*************讀取溫度的值 讀出來的是小數***************/
uint read_temp()
{
uint value;
uchar low; //在讀取溫度的時候如果中斷的太頻繁了，就應該把中斷給關了，否則會影響到18b20的時序
init_18b20(); //初始化18b20
write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM
write_18b20(0x44); //啟動一次溫度轉換命令
delay_uint(50); //轉換一次溫度需要時間 延時一下
init_18b20(); //初始化18b20
write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM
write_18b20(0xbe); //發出讀取暫存器命令
low = read_18b20(); //讀溫度低字節
value = read_18b20(); //讀溫度高字節
value <<= 8; //把溫度的高位左移8位
value |= low; //把讀出的溫度低位放到value的低八位中
value *= 0.625; //轉換到溫度值 小數
return value; //返回讀出的溫度 帶小數
}
4、核心算法程序
/****************主函數***************/
void main()
{
init_1602(); //1602初始化
time_init(); //初始化定時器
init_int0(); //外部中斷0初始化程序
temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值
delay_1ms(600);
while(1)
{
if(displayOK==0)//如果顯示關
{
rate = 0;
}
else//如果顯示開
{
rate=60000/(time[1]/5+time[2]/5+time[3]/5+time[4]/5+time[5]/5); //計算脈搏次數
}
flag_200ms ++; //加1
if(flag_200ms >= 200) //200毫秒到執行一次里面的程序
{
flag_200ms = 0;
temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值
write_lcd3(1,5,rate); //顯示脈搏
write_lcd3_18B20(2,6,temperature);
}
delay_1ms(1); //延時1毫秒
}
}
四、 proteus仿真設計 Proteus軟件是一款應用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺的基礎上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設計的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達到我們設定的目的，避免我們搭建實物的時候，如果當初選擇的方案有問題，我們器件都已經焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會浪費人力和物力，也給開發者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個問題，我們在設計之初，就使用該軟件進行模擬仿真，測試，選擇滿足我們設計的最優方案。最后根據測試沒問題的仿真圖紙，焊接實物，調試，最終完成本設計的作品。
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