单片机心率计全套设计资料 -

标题: 单片机心率计全套设计资料 [打印本页]

作者: CanyonW 时间: 2019-5-23 13:32
标题: 单片机心率计全套设计资料

#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;
LCD_RS=0;
}

/********LCD1602命令写入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM)
{
delay5ms();//操作前短暂延时，保证信号稳定
LCD_E=0;
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
_nop_();
LCD_E=1;
LCD_DATA=LCD_1602_COM;
LCD_E=0;
LCD_RS=0;
}

void InitLcd()                //初始化液晶函数
{
delay5ms();
delay5ms();
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x38); //display mode
LCD_WriteCom(0x06); //显示光标移动位置
LCD_WriteCom(0x0c); //显示开及光标设置
LCD_WriteCom(0x01); //显示清屏
delay5ms();
delay5ms();
}

void delay5ms(void) //5ms延时函数
{
unsigned char a,b;
for(b=185;b>0;b--)
      for(a=12;a>0;a--);
}

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