基于單片機(jī)體溫脈搏檢測(cè)控制系統(tǒng)及源程序

ID:190577 · 發(fā)表于 2023-11-17 15:47

一、系統(tǒng)方案

1、本設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)作為主控器。

2、DS18B20傳感器檢測(cè)體溫。

3、紅外對(duì)接管采集心率值送到液晶1602顯示。

二、硬件設(shè)計(jì)

原理圖如下：

三、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

1、首先是系統(tǒng)初始化
/***********************lcd1602初始化設(shè)置************************/
void init_1602()
{
      write_com(0x38);  //顯示模式設(shè)置：16×2顯示，5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口不檢測(cè)忙信號(hào)
      write_com(0x0c);  //開(kāi)顯示不顯示光標(biāo)
      write_com(0x06);  //當(dāng)寫一個(gè)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(shí)函數(shù)*****************************/
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(shí)。
* 輸入 : 無(wú)
* 輸出 : 無(wú)
***********************************************************************/
void delay_uint(uint q)
{
      while(q--);
}

/********************************************************************
* 名稱 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602指令函數(shù)
* 輸入 : 輸入的指令值
* 輸出 : 無(wú)
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
      rs=0;          //寫指令
      rw=0;          //對(duì)1602寫操作
      P0=com;          //P0口對(duì)1602寫指令
      delay_uint(25);
      e=1;                //e=1使能信號(hào)
      delay_uint(100); //延時(shí)一下等1602完成操作
      e=0;
}

/********************************************************************
* 名稱 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)
* 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)
* 輸出 : 無(wú)
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
      rs=1;          //寫數(shù)據(jù)
      rw=0;          //對(duì)1602寫操作
      P0=dat;                //P0口對(duì)1602寫數(shù)據(jù)
      delay_uint(25);
      e=1;                //e=1使能信號(hào)
      delay_uint(100); //延時(shí)一下等1602完成操作
      e=0;
}

3、DS 18B 20程序
/***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/
void init_18b20()
{
      bit q;
      dq = 1;                               //把總線拿高
      delay_uint(8);
      dq = 0;                               //給復(fù)位脈沖  再將數(shù)據(jù)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(hào)
      delay_uint(4);
      dq = 1;                               //把總線拿高釋放總線
}

/*************寫18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
void write_18b20(uchar dat)
{
      uchar i;
      for(i=0;i<8;i++)       //單總線寫8位的數(shù)據(jù)需要循環(huán)8次才能寫完
      {                                        //寫數(shù)據(jù)是低位開(kāi)始
            dq = 0;                      //把總線拿低寫時(shí)間隙開(kāi)始
            dq = dat & 0x01; //向18b20總線寫一位數(shù)
            delay_uint(4);
            dq = 1;                      //釋放總線
            dat >>= 1;             //將dat中的各二進(jìn)制位數(shù)據(jù)右移1位
      }
      delay_uint(4);       //稍作延時(shí),給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間
}

/*************讀取18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
uchar read_18b20()
{
      uchar i,value;
      for(i=0;i<8;i++)
      {
            dq = 0;                      //把總線拿低讀時(shí)間隙開(kāi)始
            value >>= 1;       //讀數(shù)據(jù)是低位開(kāi)始
            dq = 1;                      //釋放總線
            if(dq == 1)                //開(kāi)始讀寫數(shù)據(jù)
                     value |= 0x80;
            delay_uint(4);
      }
      return value;                //返回?cái)?shù)據(jù)
}

/*************讀取溫度的值讀出來(lái)的是小數(shù)***************/
uint read_temp()
{
      uint value;
      uchar low;                         //在讀取溫度的時(shí)候如果中斷的太頻繁了，就應(yīng)該把中斷給關(guān)了，否則會(huì)影響到18b20的時(shí)序
      init_18b20();                //初始化18b20
      write_18b20(0xcc);          //跳過(guò)64位ROM
      write_18b20(0x44);          //啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換命令
      delay_uint(50);                //轉(zhuǎn)換一次溫度需要時(shí)間延時(shí)一下

      init_18b20();                //初始化18b20

      write_18b20(0xcc);          //跳過(guò)64位ROM
      write_18b20(0xbe);          //發(fā)出讀取暫存器命令

      low = read_18b20();          //讀溫度低字節(jié)
      value = read_18b20();  //讀溫度高字節(jié)
      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(zhuǎn)換到溫度值小數(shù)
      return value;                //返回讀出的溫度帶小數(shù)
}

4、核心算法程序
/****************主函數(shù)***************/
void main()
{
      init_1602();                   //1602初始化
      time_init();                   //初始化定時(shí)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(guān)
            {
                     rate = 0;
            }
            else//如果顯示開(kāi)
            {
                        rate=60000/(time[1]/5+time[2]/5+time[3]/5+time[4]/5+time[5]/5);  //計(jì)算脈搏次數(shù)
            }
               flag_200ms ++;                //加1
            if(flag_200ms >= 200)       //200毫秒到執(zhí)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(shí)1毫秒
      }
}

四、 proteus仿真設(shè)計(jì)

Proteus軟件是一款應(yīng)用比較廣泛的工具，它可以在沒(méi)有硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上通過(guò)自身的軟件仿真出硬件平臺(tái)的運(yùn)行情況，這樣就可以通過(guò)軟件仿真來(lái)驗(yàn)證我們?cè)O(shè)計(jì)的方案有沒(méi)有問(wèn)題，如果有問(wèn)題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達(dá)到我們?cè)O(shè)定的目的，避免我們搭建實(shí)物的時(shí)候，如果當(dāng)初選擇的方案有問(wèn)題，我們器件都已經(jīng)焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測(cè)試，這樣會(huì)浪費(fèi)人力和物力，也給開(kāi)發(fā)者帶來(lái)一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)之初，就使用該軟件進(jìn)行模擬仿真，測(cè)試，選擇滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測(cè)試沒(méi)問(wèn)題的仿真圖紙，焊接實(shí)物，調(diào)試，最終完成本設(shè)計(jì)的作品。

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