基于MSP430的人體健康測量儀設(shè)計

1、力京荏成2%/呼本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目基于msp430的人體健康測量儀的設(shè)計學生姓名學號學院專業(yè)指導(dǎo)教師二0一六年五月二十五日基于MSP430勺人體健康測量儀的設(shè)計摘要：由于人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們越來越關(guān)注自身的健康問題。人體的高低血壓值（收縮壓和舒張壓）、脈搏值和體溫值是檢測人體健康狀況的重要生理指標。實時監(jiān)控這些參數(shù)，能幫助人們做到對自身身體健康狀況的了解。本文設(shè)計了一個基于MSP430勺人體健康體征數(shù)據(jù)的測量儀，以MSP430F14彈片機為主要控制部分，通過溫度傳感器模塊測量人體溫度，血壓模塊測量人體血壓，光電傳感器測量人體脈搏，并將測量的數(shù)據(jù)顯示到液晶顯示屏上，最后將測得人體

2、健康參數(shù)和正常值對比，若有異?？梢约皶r報警，無異常則完成對人體健康的測量。本設(shè)計的系統(tǒng)具有穩(wěn)定的性能、低功耗、低成本等諸多優(yōu)點。關(guān)鍵詞：MSP43彈片機；DS18B20溫度傳感器；血壓模塊；光電傳感器；DesignofhumanbodyhealthmeasuringsystembasedonMSP430Abstract:Duetothecontinuousimprovementofpeople'squalityoflife,peoplepaymoreattentiontotheirownhealthproblems.Humanvaluesofhighandlowbloodpressur

3、e(systolicanddiastolicbloodpressure),heartratevalueandtemperaturevalueisanimportantphysiologicalindextomeasurewhetherthehumanbodyhealth.Realtimemonitoringoftheseparameterscanhelppeopledotheirownphysicalhealthknowledge.Thispaperdesignedahumanhealthmeasuringinstrument,hardwarebasedonMSP430F149MCUisgiv

4、enprioritytothebodyofthedesigncanrealizethefollowingfunctions:measurethebodytemperaturebytemperaturesensormodule,modulemeasuringhumanbodybloodpressureandPhotoelectricsensormeasuringthehumanbodyheartrate,bloodpressurewillbemeasuredtohumanhealthparametersandnormalcontrastmeasurementstohumanbodyhealth,

5、anddisplayontheLCDscreen,onthewholethedesigntorealizedataacquisition,processinganddisplayfunctions,andthedesigntohavestableperformance,lowpowerconsumption,lowcost,andmanyotheradvantages.Keywords:MSP430singlechipmicrocomputer;DS18B20temperaturesensor;Bloodpressuremodule;Photoelectricsensor;II1 .緒論11.

6、1 研究背景及意義11.2 功能及方案分析12 .設(shè)計方案介紹22.1 設(shè)計原理及整體原理框圖22.2 各部分器件選擇原理32.2.1 單片機選擇32.2.2 體溫測量模塊32.2.3 血壓測量模塊42.2.4 脈搏測量模塊42.2.5 測量數(shù)值的顯示部分52.2.6 測量數(shù)據(jù)超限報警部分63 .硬件系統(tǒng)設(shè)計63.1 硬件器件簡介63.1.1 MSP430F149單片機白介紹63.1.2 DS18B20簡介及其工作原理73.1.3 血壓傳感器HKB-08B簡介及其工作原理93.1.4 光電傳感器簡介93.2 硬件電路設(shè)計103.2.1 MSP430復(fù)位電路103.2.2 單片機穩(wěn)壓電源電路11

7、3.2.3 單片機晶振電路113.2.4 體溫測量電路設(shè)計123.2.5 血壓測量電路設(shè)計123.2.6 脈搏測量電路設(shè)計133.2.7 顯示部分的電路設(shè)計163.2.8 蜂鳴報警器的電路設(shè)計164 .系統(tǒng)軟件部分設(shè)計174.1 系統(tǒng)主程序流程圖174.2 各個子程序的流程圖184.2.1 血壓測量程序194.2.2 脈搏測量程序204.2.3 顯示部分程序214.2.4 報警部分程序225 .系統(tǒng)調(diào)試235.1 軟件部分調(diào)試235.2 硬件部分測試245.2.1 外部功能測試245.2.2 系統(tǒng)整體測試245.3 測量結(jié)果統(tǒng)計和分析255.3.1 測量的結(jié)果數(shù)據(jù)255.3.2 結(jié)果分析26總

8、結(jié)27參考文獻28致謝291 .緒論人體健康測量儀的設(shè)計一直以來都是熱門的研究方向，以往要測量這些數(shù)據(jù)都必須去醫(yī)院或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)務(wù)室請相關(guān)專業(yè)人員測量，這樣給人們無論是被測者或者測量者都帶來了麻煩，換句話說就是無法在家自己操作來測量這些數(shù)據(jù)，同時人體體溫、血壓和脈搏這些數(shù)據(jù)的檢測都必須單獨進行且所用到的有關(guān)測量儀器皆不具有報警功能。本次設(shè)計以MSP430F149單片機來作為本次設(shè)計的測量儀的硬件核心部分，要實現(xiàn)對其的控制就必須使用它的語言即編寫相關(guān)的C語言程序，控制單片機后就可以發(fā)出一些指令來完成對人體基本健康體征數(shù)據(jù)的測量，本次設(shè)計的測量功能強大但操作卻十分簡單，廣大普通老百姓都能在家獨自完成儀

9、器的使用，而且售價較低，值得大范圍推廣。此設(shè)計監(jiān)測人體的體溫、血壓和脈搏。此三項健康數(shù)據(jù)只要有一項以上超過正常數(shù)值范圍儀器就會立即發(fā)聲報警，進而時刻提醒人體關(guān)注自身的健康程度。1.1研究背景及意義我國人口老齡化現(xiàn)象日趨嚴重，人體健康的數(shù)據(jù)指標檢測越來越受到人們的重視。及時準確地測量代表人體健康狀況的三項指標，可以有效地預(yù)警各種病癥的發(fā)生，對人體的健康起到預(yù)防作用。在體溫、脈搏、血壓等這些健康指標中，人們又尤其重視血壓的大小?，F(xiàn)在我國的高血壓患者人數(shù)大概占成人的三分之一，總?cè)藬?shù)突破3.3億，高血壓控制率卻非常的低，只有不到10%高血壓會直接或間接引發(fā)人體的一些心腦血管疾病，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國

10、每年300萬例心腦血管疾病患者死亡一半以上都與高血壓有關(guān)。因此人們應(yīng)該長期、有效、定時地監(jiān)測自己的血壓值，來及時了解并加以治療，以降低高血壓疾病給其患者所帶來的致命的傷害。本課題所設(shè)計的測量儀可以測量體溫、脈搏、血壓等人體體征指標。傳統(tǒng)相關(guān)測量設(shè)備的功能相對單一，大多僅僅只能測量某一項體征數(shù)據(jù)，所以要測量人體多個健康指標就需要多個儀器分數(shù)次測量，這樣給被測者測量數(shù)據(jù)、攜帶和儲藏相應(yīng)儀器等帶來不便，而且大多儀器只能顯示測量數(shù)據(jù)卻不能及時提供數(shù)據(jù)背后反映的測量人身體的健康狀況。20世紀初電子技術(shù)開始了迅猛的發(fā)展，人們開始把電子技術(shù)運用到各種儀器的創(chuàng)新開發(fā)上面，這里就包括測量人體健康體征數(shù)據(jù)，使其測

11、量的方法呈現(xiàn)多樣化的趨勢，由最早去醫(yī)院請醫(yī)生手動幫忙測量到現(xiàn)在可以在家獨自利用數(shù)字化、綜合化的測量儀自行測量。而且這些電子測量儀的功能和操作方式越來越朝人性化方面發(fā)展。1.2功能及方案分析本設(shè)計是一種可以用來同時測量人體多項健康體征數(shù)據(jù)的儀器，它的檢測項目包括體溫、血壓和脈搏，人性化功能則有兩個：一是將三組測量數(shù)據(jù)利用液晶顯示屏同時顯示，二是針對測量中出現(xiàn)的超限數(shù)據(jù)及時進行報警。由于液晶顯示屏設(shè)計的是同時顯示多組數(shù)據(jù)，這就必須對各組數(shù)據(jù)加以識別，因此在液晶顯示屏中各組數(shù)據(jù)的前面都有相應(yīng)的字母來提示，剩下的部分則顯示測量數(shù)據(jù)。溫度用T表示，脈搏為XL開頭，血壓設(shè)置SS收縮、SZ舒張兩組數(shù)據(jù)。同時

12、加入蜂鳴報警裝置，最終實現(xiàn)不僅能正確、及時地顯示測量的結(jié)果，還能針對超常數(shù)據(jù)實現(xiàn)快速報警的目的。該測量儀是以MSP430F149單片機為核心，輔以一些相應(yīng)電路并編寫相關(guān)程序而設(shè)計的。對于體溫測量，先通過溫度傳感器來采集體溫信號，然后將采集到的電壓模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入主控單片機中進行相關(guān)處理，最后將結(jié)果顯示于液晶顯示器上；對于血壓測量，先充氣給袖帶，通過壓力傳感器的測量，將測量到的模擬信號經(jīng)過濾波電路的處理分離出袖帶壓力信號，再經(jīng)過傳感器自帶的A/D轉(zhuǎn)換模塊將壓力信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入單片機處理，并顯示在液晶顯示器上。對于脈搏測量，先用對射式紅外光電傳感器來采集脈搏信號，由

13、于采集到的電信號比較微弱，這時就必須用到放大電路來將信號放大，但因為采集信號過程中可能存在干擾，接下來就需要調(diào)整這個電信號波形的電路，經(jīng)過這兩個電路的處理結(jié)果出來的將是一個接近完整的方波信號，然后將該信號送入單片機中進行相關(guān)處理，最后將處理的結(jié)果顯示在顯示屏上面。同時該測量儀具有復(fù)位鍵，一輪數(shù)據(jù)測量結(jié)束后，若想再次測量就可以通過復(fù)位鍵來清楚數(shù)據(jù)，當然也可以關(guān)閉電源重新啟動。這樣一來，整個儀器方便便攜，沒有紛繁復(fù)雜的按鍵，更加適合老年人操作使用。超限報警系統(tǒng)對于測量的數(shù)據(jù)結(jié)果是否超限就必須有正常的數(shù)據(jù)標準來對比。查閱相關(guān)資料后，得知人體健康體征參數(shù)的正常范圍值：成年人的正常體溫值平均保持在36c

14、37.5C之間（這是在對腋下位置檢測的結(jié)果），人體的正常血壓值范圍是：收縮壓w130mmHg,舒張壓w85mmHg«量數(shù)據(jù)不正常既報警。人的正常脈搏值大約保持在每分鐘60-100次，老年人和嬰兒可能會稍慢一點，本系統(tǒng)設(shè)置當監(jiān)測出的三組數(shù)據(jù)至少有一組數(shù)據(jù)異常時，蜂鳴器將以發(fā)出聲音提醒測試者的方式來進行報警，告訴測量者身體健康出現(xiàn)狀況來，需及時到醫(yī)院做全面檢查來。2 .設(shè)計方案介紹本次設(shè)計的是一種可以用來同時測量人體多項健康體征數(shù)據(jù)的儀器，下面將對本次設(shè)計的方案思路做一個全面的介紹，另外關(guān)于方案中的各個模塊用到的電路以圖的方式一一介紹，最后還有對方案中提到的相關(guān)器件的選擇原因和該器件本身

15、做一個詳細介紹。2.1 設(shè)計原理及整體原理框圖人體體征數(shù)據(jù)測量儀主要由MSP430F149單片機主控部分、溫度測量部分、血壓測量部分、脈搏測量部分、數(shù)據(jù)顯示部分和超額報警部分等部分組成，它的正常工作內(nèi)容包括三項：測體溫、測血壓和測脈搏。這些對反映人體健康狀況所必須的數(shù)據(jù)可以通過該設(shè)計的儀器來顯示，同時對出現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的超限情況可以及時報警。這樣有關(guān)該儀器設(shè)計初的期望設(shè)計功能就可以穩(wěn)穩(wěn)的實現(xiàn)。和畢設(shè)老師討論后認為這個設(shè)計的方案思路是切實可行的。下圖2.2 是關(guān)于此次設(shè)計方案的模塊圖。顯示電路“報警電路圖2.1人體健康測量儀的模塊組成框圖2.3 各部分器件選擇原理從上述的設(shè)計方案框圖可以看出，本次設(shè)

16、計方案包括6個主要部分，分別是單片機、體溫測量部分、血壓測量部分、脈搏測量部分、顯示部分以及超額報警部分。2.3.1 單片機選擇本設(shè)計單片機模塊選用MSP430F149MSP430F149>TI公司主打的一款超低功耗的16位單片機。特點：低電壓、超低功耗。工作電壓1.8V3.6V,正常工作模式280dA1MHz2.2V,待機模式1.6A,RAM據(jù)保存的掉電模式下0.1A。五級節(jié)電模式?？焖偬K醒，從待機模式下恢復(fù)工作，只需要不到6S時間。16位精簡指令集MCU命令周期125nSo12位ADG它自帶12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而且該轉(zhuǎn)換器的精度較高，這樣一來就省去了刻意外加數(shù)模轉(zhuǎn)換器給設(shè)計電路板的布

17、置排版帶來了的麻煩。2個16位計數(shù)器。具有捕獲、門限功能。具有片內(nèi)比較器。支持ISP（在線系統(tǒng)編程），方便開發(fā)和項目升級。支持序列號，熔絲位燒寫。方便簡單。雙串口支持超小型封裝：64P-QFR64P-QFN2.3.2 體溫測量模塊體溫檢測模塊所使用DS18B20溫度傳感器具有體積較小，硬件消耗較低，抗干擾能力強，精度特高的特點。與傳統(tǒng)的利用熱敏電阻的阻值-溫度特性再根據(jù)阻值的變化來測溫度的方法相比，它能夠直接讀出被測溫度，避免了編寫繁瑣單片機內(nèi)部程序來計算該阻值對應(yīng)的外界溫度，而且它的測溫精度特高，由于不同場合要求得測溫精度不一樣，通過簡單的程序控制，可以使DS18B20的測溫精度最高達到9-

18、12位，即最后液晶顯示屏最多可以顯示9-12溫度值。而且DS18B20本身是單線接口，也就是說它的讀寫只要一根線，同時其內(nèi)部用作實現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的所需功率也僅僅來自數(shù)據(jù)總線，更重要的是這根總線可向該DS18B20提供所需的工作電源，進而對于DS18B20器件就不需要另加工作電源，這就大大降低了設(shè)計的人體健康體征數(shù)據(jù)電子測量儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，同時也提高了系統(tǒng)的可靠性。與其他的溫度傳感器相比，它在測量精度、切換時間等方面具有明顯的優(yōu)勢。這就促使我在體溫測量部分選它作為傳感器。圖2.2體溫測量部分原理圖2.3.3 血壓測量模塊血壓測量模塊采用血壓傳感器HKB-08B,HKB-08血壓模塊采用腕式血壓測量

19、方式，USB接口，USB供電。適合于基于計算機的血壓測量相關(guān)系統(tǒng)。下圖2.3為血壓測量部分的原理圖。圖2.3血壓測量部分原理圖2.3.4 脈搏測量模塊縱觀現(xiàn)在的測脈搏的方法不外乎都是對脈搏波的測量來計算脈搏的。而脈搏波檢測有多種種檢測方法，比如光電容積、液體耦合腔、壓阻式等。近年來，光電檢測技術(shù)的發(fā)展和其自身的優(yōu)勢使其在臨床醫(yī)學應(yīng)用等領(lǐng)域中越來越受到廣泛的重視，這主要是因為光能避免受到強烈的電磁干擾，而且其絕緣性超高，最重要的是光可非侵入地檢測病人的各種癥狀信息。用光電法提取指尖脈搏光信息引起了相關(guān)專家和學者的關(guān)注。本系統(tǒng)設(shè)計利用指套式的光電傳感器，實現(xiàn)了光電隔離，最大限度地減少了對后續(xù)相關(guān)電

20、路的干擾。有關(guān)脈搏測量模塊的流程原理可參照下圖2.4,信號采集過后還需放大和整形，所以外接輔助電路自然包括這三個電路。實驗表明脈搏波會影響手指的半透明度，存在脈搏波時其值增大；而光電傳感器的采集信號原理是利用一定強度不變的紅外光照射物體，再通過紅外光電二極管在物體的另一側(cè)接受紅外光強，接著輸出電信號。指套式光電傳感器采集指尖脈搏信號，當有脈搏波信號到來時，由上述原理可知，會輸出高電平電源信號，反之，在沒有脈搏波到來的情況下輸出的是低電平的電影信號。如此往復(fù)的脈搏波會使光電傳感器輸出的電壓信號呈現(xiàn)與正弦波信號相似的情況，而且該電壓信號的頻率和脈搏數(shù)呈正比關(guān)系。舉個例子，如果一個成人的正常脈搏是每

21、分鐘88次,則輸出的電壓信號的頻率就是1.47Hz,由此可見電壓信號的頻率比較低，是個低頻信號。那么這時就必須用到放大電路來將信號放大，但因為采集信號過程中可能存在干擾，接下來就需要調(diào)整這個電信號波形的電路，經(jīng)過這兩個電路的處理結(jié)果出來的將是一個接近完整的方波信號，然后將該信號送入單片機中進行相關(guān)處理，最后將處理的結(jié)果顯示在顯示屏上面。圖2.4脈搏模塊信號采集原理流程圖各個用到的相關(guān)電路的功能介紹：(1)信號采集電路最終采集的是電壓信號，這是采集光電二極管的輸出電壓信號；(2)由于采集的電壓信號是低頻的微弱信號，則必須低通放大電路對其實現(xiàn)信號放大，同時去除高頻干擾信號。(3)由于電壓信號的采集

22、存在各種干擾導(dǎo)致其信號的波形不規(guī)則，這時就必須可以調(diào)整其波形的電路，這就使整形電路的作用，作用后輸出高低幅值分別為5V和0V的類似于方波的信號。(4)單片機電路將接收到的電壓信號通過一定的換算公式得出脈搏數(shù)值。并把該值送入顯示模塊。2.3.5 測量數(shù)值的顯示部分本次設(shè)計的人體健康體征數(shù)據(jù)測量儀的一大期望功能就是盡量清晰的將測量的三組數(shù)據(jù)同時顯示在一個屏幕上。而通常我們用到的用于顯示數(shù)據(jù)的方案有兩種：(一)：液晶顯示屏。它產(chǎn)生的輻射基本為零、而且運行損耗能力特低，又具備散熱小、纖薄輕巧、精確還原圖像、顯示字符銳利和屏幕調(diào)節(jié)方便等優(yōu)勢，同時屏幕的可視面積大、分辨率高則顯示的效果更佳。最重要的液晶顯

23、示屏可完成同時顯示多組數(shù)據(jù)的任務(wù)。(二)：數(shù)碼管。數(shù)碼管是一種常規(guī)的顯示屏，它的顯示原理是：通過對其不同的管腳通入相對的電流并使其發(fā)光，發(fā)亮從而顯示出各種阿拉伯數(shù)字，因此它能夠顯示一切可以用數(shù)字表示的測量結(jié)果，比如時間、溫度、氣壓等等。正是因為它經(jīng)濟實惠，故而在家用電器方面使用特別廣泛。但是它的缺點是只能顯示一組數(shù)據(jù)，且僅僅只能顯示數(shù)字，字母就不能顯示來。所以想要同時顯示體溫、血壓和脈搏，并加以分類顯示，數(shù)碼管則無能為力。根據(jù)設(shè)計需求的同時顯示多組數(shù)據(jù)的效果，所以最終選擇液晶顯示屏?？紤]到所要顯示的三組數(shù)據(jù)，選才iLCD1602液晶顯示屏，它是點陣型的液晶顯示模塊，1602是指顯示屏是2行每行

24、16個字符。它的顯示功能比較強大，除了數(shù)字以外，還可以顯示字母和符號等。而且它每行的各個字符之間都存在一定的距離，這樣有利于更加方便的區(qū)分顯示的內(nèi)容，對有效的傳遞信息具有重要的意義。2.3.6 測量數(shù)據(jù)超限報警部分本次設(shè)計的測量儀將采用蜂鳴器作為報警裝置。蜂鳴器是一個常見的搭配單片機的報警裝置，通過單片機編程控制，來在出現(xiàn)超限的測量數(shù)據(jù)時發(fā)出像蜂鳴一樣的聲音來提醒測量者：身體狀況以及出現(xiàn)異常，應(yīng)當及時去醫(yī)院全面檢查并就診了。本次設(shè)計的測量儀的報警條件是在體溫、血壓和脈搏這三項測量值中至少有一個不在設(shè)定的正常范圍內(nèi)時。這個正常的范圍是：成年人在正常情況下體溫值在36c37.5C之間，正常脈搏跳動

25、次數(shù)為每分鐘60-100次之間，正常血壓值為：收縮壓詞30mmHg,舒張壓85mmHg。所以一旦測量的體溫、血壓和脈搏值中至少有一項數(shù)據(jù)異常時，蜂鳴器就會發(fā)出報警聲響，從而來提醒人們身體出現(xiàn)異常了。3 .硬件系統(tǒng)設(shè)計本次設(shè)計的人體健康體征數(shù)據(jù)測量儀的硬件電路部分主要包括：復(fù)位、穩(wěn)壓、晶振電路,體溫測量部分的電路，血壓測量部分的電路，脈搏測量部分的電路，液晶顯示部分電路和蜂鳴報警部分電路。本次系統(tǒng)用到的器件包括MSP430F149單片機，溫度傳感器DS18B20,血壓傳感器HKB-08,光電傳感器，1602LCD液晶顯示屏和蜂鳴報警器。下面將針對這些用的的器件作詳細的介紹，同時也將以電路圖的形式

26、來解釋介紹這些器件所需的輔助電路。3.1 硬件器件簡介3.1.1 MSP430F149單片機的介紹本次設(shè)計的測量系統(tǒng)中單片機部分主要有測量部分，此次選用的MSP430單片機功能強大，它對不同的各種混合信號的處理能力十分出眾，而且能根據(jù)不同的需求，而將功能不盡相同的多個模擬電路、數(shù)字電路和相關(guān)微處理器模塊集成在一個芯片上。因而又被稱為混合信號處理器。（一）特性：信號的處理能力十分強大：MSP430系歹U的單片機都是16位的機器，它們的所有指令組成的集合具有簡潔的結(jié)構(gòu)，而且單片機內(nèi)部工作方式中的尋址方法很多，同時由于它們的每條內(nèi)核指令都十分精簡，所以指令總數(shù)不多總27條。最重要的是它們的內(nèi)部具有大

27、量的模擬指令，而這些無與倫比的優(yōu)勢賦予來這個系列單片機超強的信號處理能力。對于某些在測量數(shù)據(jù)處理時需要用到查表功能時，在MSP430系列單片機這里更是不在話下，因為他的查表指令十分高效，這就使它的控制程序的編寫變得相對簡單了。信號的處理速度十分快：MSP430系列單片機內(nèi)部的驅(qū)動晶體的頻率可以很大，這就使它的每條指令的周期變得十分短，換句話說就是使單片機對輸入其中的信號處理的速度變得很快。信號處理過程中的功耗很低：由于MSP430系列單片機可以在很低的工作電源的情況下正常工作，同時它的運行時鐘的靈活性和可靠性要比一般的單片機更好。所以該系列單片機在運行過程中所消耗的功率很低。這里考慮到其他的器

28、件的工作電壓為3.3V我們可以設(shè)置此次用到的單片機的工作電壓也是3.3V。單片機內(nèi)部資源豐富：MSP430系列單片機內(nèi)部擁有大量的片內(nèi)外設(shè)和中斷源，因此可以加以利用，這就使得許多單片機的需求問題的解決變得輕松加愉快。（二）MSP430F149單片機的最小系統(tǒng)模塊單片機的最小系統(tǒng)是指使單片機正常工作所需的最少的外部電路條件組合在一起的系統(tǒng)。下圖就是MSP430F149單片機正常工作的最小系統(tǒng)。如圖所示，其所需的晶振電路由晶體振蕩器提供，而這個振蕩器則接在單片機的8號引腳和9號引腳，電源引腳部分和一個0.1uF的電容并聯(lián)接在3.3V電源上，復(fù)位電路則接在63號引腳和57號引腳，復(fù)位電路也是經(jīng)電容接

29、在3.3V電源上。而單片機的其余引腳都可以作為各個傳感器采集的信號輸入單片機的引腳處。當然，想要單片機正常工作這個最小的系統(tǒng)是必須的。圖3.1MSP430單片機最小系統(tǒng)電路圖OJHunJE巨ocxlsrEeroded金七EdMuNNJJ-zdTnn/SELIW9E:MEW患，JXTUVB-sdEm.里£一n怨福普一5一出UHAVSB3.1.2 DS18B20簡介及其工作原理DS18B20溫度傳感器具有體積較小，硬件消耗較低，抗干擾能力強，精度特高的特點。與傳統(tǒng)的利用熱敏電阻的阻值-溫度特性再根據(jù)阻值的變化來測溫度的方法相比，它能夠直接讀出被測溫度，避免了編寫繁瑣單片機內(nèi)部程序來計算溫

30、度的種種麻煩，而且它的測溫精度特高，由于不同場合要求得測溫精度不一樣，通過簡單的程序控制，可以使DS18B20的測溫精度最Wj達到9-12位，即最后液晶顯不屏最多可以顯不'9-12溫度值。則使用DS18B20溫度傳感器可使測量儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)愈發(fā)趨于簡單，同時提高了系統(tǒng)的可靠性。與其他的溫度傳感器相比，它在測量精度、切換時間等方面具有明顯的優(yōu)勢。DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的顯示位數(shù)會因分辨率不同而有所差異，同時溫度轉(zhuǎn)換時的延時由2s降低到750ms。它的封裝如圖3.2所示。GNDDQVDDDS18B20TO-92封裝底視圖NC18NCNC匚27N

31、CVDD36NCDQ二45GNDDS18B20Z8腳SOIC封裝圖3.2DS18B20封裝圖（一）DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單介紹DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下，由圖可見從左至右為，供電環(huán)節(jié)、64位ROM端口、帶邏輯控制的寄存器和一些功能模塊。QG寄生供電控制模塊INTIRNAL如64(jR0Nl-wire端口存暗器邏輯控制器DS18B201溫度傳感轉(zhuǎn)sn同報警高溫度殍哲存器外修俄電圖3.3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（二）DS18B20的使用注意事項盡管利用DS18B20的體溫測量模塊的測量原理相對簡單，同時由于DS18B20的存在導(dǎo)致測量的精度較高，而且與單片機和電源的連接方式相對簡單。但在具體

32、使用時也應(yīng)該注意一下問題：由于測溫系統(tǒng)的原理簡單，所以它的硬件開銷也相對較小，那么此時就必須要用軟件部分通過比較復(fù)雜的程序來實現(xiàn)對它功能的補償。另一方面，它與單片機之間傳送的是串行的數(shù)據(jù)，這時在編寫程序的時候，讀寫時序就必顯得尤為重要。沒有讀寫時序就不可能正常的都取測溫的結(jié)果。3.1.3 血壓傳感器HKB-08B簡介及其工作原理血壓測量模塊采用血壓傳感器HKB-08B,HKB-08B血壓模塊采用腕式血壓測量方式,USB接口，USB供電。適合于基于計算機的血壓測量系統(tǒng)。該產(chǎn)品設(shè)有USRRS232UART等數(shù)據(jù)接口，也可以與藍牙、WiFi等無線模塊組合，形成一個多參數(shù)無線采集系統(tǒng)。1、外部結(jié)構(gòu)：見

33、下圖3.4所示。圖3.4血壓傳感器HKB-08B外部結(jié)構(gòu)圖外部接口介紹：a、模塊上設(shè)置有USB接口，并由USB接口為傳感器供電。b、模塊上設(shè)置有數(shù)據(jù)擴展接口，作用為：*引出UART(RS232TTL232)、電源，波特率統(tǒng)一為115200。*連接多個模塊，將多個模塊組合為一臺設(shè)備。組合后只需選擇一個數(shù)據(jù)接口連接到上位機。但是，本設(shè)計只是利用該傳感器的采集血壓的信號的功能，而沒有用的它的無線模塊。2、為了正確采集信號必須注意的有：1、采集信號時傳感器的袖帶必須包裹在手腕處，松緊適中，再用手感觸到脈搏跳動處,將氣管對準那里。2、再將手腕抬高，放置于和心臟同一水平處。3、采集信號過程中身體保持靜止，

34、不要憋氣，正常呼吸即可。4、儀器要多次使用時，各次測量之間應(yīng)該間隔一定時間，以30分鐘為宜。3.1.4 光電傳感器簡介光電傳感器是一種采用光電元件的傳感器。首先它把被測量的變化量轉(zhuǎn)化成光信號的改變量，然后再由光電元件做進一步處理將光信號變量轉(zhuǎn)換成電信號變量。特長：檢測距離長在對射型中與實物之間的卞測距離可以保持在10m以上，而其他檢測手段(磁性、超聲波等)都無法遠距離檢測。對檢測物體的限制少由于它的檢測原理是利用被檢測物體引起的光線變化（如遮光和反射），因而不會像其他必須接近實物才能采集數(shù)據(jù)的傳感器那樣，只能對特定的實物進行信號的采集，它幾乎可以任何事物進行信號的采集。信號的響應(yīng)時間較短由于光

35、電二極管接收的是光信號，而光的傳輸速度是最快的，這就使光信號變化接收器的響應(yīng)時間較短。同時，這個光電傳感器內(nèi)部都是電子元件，不存在機械部分，因此進一步的縮短來響應(yīng)的時間。檢測方式獨特光電傳感器采集信號時刻實現(xiàn)非機械性接觸，即采集信號時可以不直接碰到待測物體。因而不管是對待測物體還是傳感器本身在采集信號過程中都不會受到損傷，這也在一定程度上延長來傳感器的壽命。便于調(diào)整這里用的的光電傳感器投射的是可視光，這就便于對檢測物體的位置進行相應(yīng)的調(diào)整。3.2 硬件電路設(shè)計3.2.1 MSP430復(fù)位電路復(fù)位電路的作用是清除之前的測量結(jié)果，把測量儀器回到起初狀態(tài)。所謂的測量電路復(fù)位不難理解，打個比方，就像計

36、算器上面的清零按鈕，其作用就是清除數(shù)據(jù)后重新開始。但是復(fù)位電路和這種清零按鍵只是功能上有所類似，但還是有明顯區(qū)別的。復(fù)位電路的執(zhí)行啟動有兩種方法，一種是通過設(shè)置實體的復(fù)位按鍵，采用人工按鍵的方式來啟動復(fù)位電路。二是自動啟動，通過編寫相應(yīng)程序來控制復(fù)位電路在必要的時候啟動。比如一輪數(shù)據(jù)測量后、或出現(xiàn)超限測量數(shù)據(jù)時等。而本次設(shè)計的復(fù)位電路采用的是第一種方法，顯得更加人性化。本次所設(shè)計的測量儀系統(tǒng)的復(fù)位電路的電路圖如下，復(fù)位的原理是：利用對電容C8的充放電來改變RST處電平的高低變化，從而實現(xiàn)復(fù)位的與否。這個電路是隨著測量儀的開機而同時接通的，有電路圖可見，電路接通后，電源開始對電容C8充電，由于電

37、阻R3的作用使RST處的電壓變高，獲得高電平。單片機則進入復(fù)位狀態(tài)，這就是系統(tǒng)一開始就會先自動復(fù)位的原理。由于電源對電容的充電時間大概幾毫秒，充電結(jié)束后，電容C8充滿電導(dǎo)致電阻R3上電流為零，進而RST處的高電平消失，取而代之的是低電平。這時單片機便進入正常的工作模式。一輪數(shù)據(jù)測量結(jié)束后，按下實體復(fù)位鍵。這時與電容并聯(lián)的之路接通，電容處于放電狀態(tài)。與此同時電阻R3上出現(xiàn)電壓，RST處獲得c8放電前兩端的高電平。單片機再次進入復(fù)位。由于電容的放大過程也要持續(xù)幾毫秒，換句話說這個復(fù)位狀態(tài)會堅持幾毫秒。結(jié)束后，電源再次對電容充電，充電結(jié)束后單片機進入正常工作模式。1013V3RSJ圖3.6復(fù)位電路3

38、.2.2 單片機穩(wěn)壓電源電路本次設(shè)計的測量儀系統(tǒng)內(nèi)部多處的器件都需要電源驅(qū)動，但由于每個器件的工作電源都不一樣，比如MSP430單片機所需的驅(qū)動電源為5V,而復(fù)位電路、液晶顯示電路和大部分的傳感器驅(qū)動電路電壓都是3.3V,所以就需要一個電路能通過5V的穩(wěn)定電壓來獲得一個3.3 V的穩(wěn)壓。這個電路的電路圖如下圖3.7所示。由下圖所示，電路中最重要的部分是AMS1117芯片。它的作用是針對電路中可能出現(xiàn)的過電流和過熱狀況起到一定的保護作用，從而在很大程度上提升來供電電源電路的穩(wěn)定性。同時，其自身的修真技術(shù)在同類型中處于領(lǐng)先狀態(tài)，使電路輸出的電壓精度高，誤差很圖3.7穩(wěn)壓電路小。3.2.3 單片機晶

39、振電路眾所周知，單片機的正常運行離不開時鐘元件產(chǎn)生的時鐘頻率。而常用的時鐘元件為晶體振蕩器，其產(chǎn)生的晶振是單片機所有指令正常執(zhí)行的前提。同時晶振電路產(chǎn)生的時鐘頻率大小決定了單片機信號處理的速度快慢。且二者呈正比關(guān)系。通常狀況下有兩種方法來搭建單片機所需的晶振時鐘電路。一種是單片機利用內(nèi)部自帶的器件如反相器等自行搭建的一個內(nèi)部振蕩電路。這時的時鐘電路需要外界的定時原件來加以輔助，外部原件可通過XT2的進出兩個端口與電路連接，從而產(chǎn)生自激振蕩。這個外部原11件一般都是一個并聯(lián)諧振電路，其中包含石英晶振和瓷片電容。另外一種是完全依賴外界來提供振蕩。此中外部產(chǎn)生方式中XT2的進入端口接地，而輸出端口接

40、外部的一個獨立振蕩源。以此來提供單片機所需要的時鐘頻率。本次設(shè)計的系統(tǒng)中選擇第一種方法來給單片機提供時鐘頻率。其電路圖如下所示。3.2.4 體溫測量電路設(shè)計設(shè)計的測量儀所測量的是人體的體溫，所采樣的量是非電量，而且單片機只能識別電信號，進而才能進行信息的處理和轉(zhuǎn)換，所以要用到相應(yīng)溫度傳感器進行采樣，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號。本次設(shè)計的測量儀系統(tǒng)測溫環(huán)節(jié)選用的是DS18B20專感器。在硬件上，DS18B20與單片機的連接方法有兩種，一種是MSP430的VCC腳接外部電源，GND腳接地，其I/O與DS18B20的I/O線相連；另一種是利用寄生電源供電，此時DS18B20的VDD,GND腳接地，I/O

41、接MSP430WI/O線。但兩種方法的I/O口線都必須接1k同左右的上拉電阻。本次測量儀系統(tǒng)設(shè)計的測溫環(huán)節(jié)在傳感器與單片機連接方式上我選擇的是第一中方法。具體連接圖如下圖所示。KSP43OF1121A1TESTPL?/TA5；TMVCCPL&FTA1/TDIP2.PLJ/TaO/TWScmPLVSMcu/taXMJTPLVTU|XJNPLJ/TA!IJtST/NHlPhlFTAQPh0/ACUPJ.O/TAtLtP2.1/1NCUPLVUHT*P，MUTA,PLm/TM圖3.9DS18B20與單片機的連接電路3.2.5 血壓測量電路設(shè)計血壓測量模塊采用血壓傳感器HKB-08RHKB-0

42、8B的外圍有用引腳共有4個。工作電12壓為正5伏。由VCCW引入正5伏電壓，HKB-08B的地腳為GND隊接地。因此，只需要將傳感器的輸出腳TX和RX連接到單片機的P37和P36腳上即可。如圖3.10所示：圖3.10ASDX001與單片機的電路原理圖3.2.6 脈搏測量環(huán)節(jié)的電路設(shè)計本次測量儀系統(tǒng)的脈搏測量環(huán)節(jié)中，由于采集的脈搏波信號微弱、低頻。所以必須加放大和濾波整形電路。（一）信號采集電路脈搏波的信號采集電路如下圖3.11所示，此次信號的采集用的是光電傳感器，它有兩個紅外二極管組成，其中D2用于發(fā)射光，另一個D3用于接收光。而且此次采集脈搏波信號的位置為手指，手指的透光率不高，所以發(fā)射的紅

43、外光能透過手指的光強很小，接受后光電傳感器輸出的電信號十分微弱，而且頻率較低。還有一點就是在采集信號的過程中難免受到干擾，若干干擾較強的話，就會對輸出的信號造成很大的變動，這時就必須用一定的濾波裝置，這里用C14、R8、R9組合來實現(xiàn)濾波，除去高頻干擾。13vccHR6R5HlOK220RM30K30KGND圖3.11脈搏波信號采集電路（二）信號的低通放大電路通常人體脈搏在運動后跳動次數(shù)能夠達200次/分鐘，先以此為根據(jù)來設(shè)計低通放大器的放大倍數(shù)，該信號的低通放大電路的電路圖如圖3.12所示。這里需要進一步的濾除采集信號后殘留的干擾就還需濾波裝置，可以通過R23、C6來組成低通濾波器，其作用是

44、通低頻，阻高頻。這樣一來截止頻率就可由R23、C6的值來決定，運放部分將信號放大，R23和R27的比值決定放大倍數(shù)。圖3.12信號的低通放大電路14這時一個明顯的有源濾波電路，所以可有其一階的傳遞函數(shù)，可得出:A（s）=Vo（s）Ao1sWc（式3-1）放大倍數(shù)：A=1酗=1“214R274.7K（式3-2）截止頻率：f0=3.39Hz2二R23C6（式3-3）這時候要拿人體的最大脈搏數(shù)來算，假設(shè)該值為每分鐘200次，以此來算的話，頻率將是3.3Hz,由此可見低頻特性的確令人滿意。（三）波形整形電路本次測量儀系統(tǒng)的脈搏測量環(huán)節(jié)中對信號的波形整形環(huán)節(jié)采用電壓比較器來將正弦波轉(zhuǎn)變成方波，而且不改變

45、它的頻率。電壓比較器多用于銜接模擬電路和數(shù)字電路，可以實現(xiàn)波形的產(chǎn)生和電路的變換。在一些常用的集成電路中很容易能見到電壓比較器的身影，比如報警電路，多諧振蕩器和壓控振蕩器等。本次設(shè)計的信號波形整形電路如下圖3.13所示，由虛短虛段原理，R11和R12相當于串聯(lián)，起分壓作用，接上2.5V電壓。這時就會用到電壓比較器，將輸入信號值與2.5V電壓相比較，比它高則該整形電路輸出高電平5V,反之，若低于它，那么該電路輸出低電平0V,這樣就可以很輕易形成方波，進而起到了整形的作用。疝）圖3.13信號的波形整形電路153.2.7 顯示部分的電路設(shè)計本次測量儀系統(tǒng)的顯示部分選擇的LCD1602液晶顯示屏，它是

46、點陣型的液晶顯示模塊，1602是指顯示屏是2行每行16個字符。它的顯示功能比較強大，除了數(shù)字以外，還可以顯示字母和符號等。而且它每行的各個字符之間都存在一定的距離，這樣有利于更加方便的區(qū)分顯示的內(nèi)容，對有效的傳遞信息具有重要的意義。顯示部分的電路設(shè)計如下圖3.14所示。LCD1602各引腳是怎么處理的從圖中就可以看見。比如1接地，2接5V電源，15接5V電源，16接地還有3接一個10K的滑動變阻器,其作用是通過改變阻值來改變3引腳處的輸入電壓，這個電壓的大小與顯示屏的對比度直接相關(guān)。其余引腳都是與單片機相連接的。比如4引腳是指令端，5引腳是讀寫操作端。其余就不再介紹來。圖3.14液晶顯示器的電

47、路圖P1DCrr。I23454.7ANCnDHhbbebbbbggvvrireddddddddb3.2.8 蜂鳴報警器的電路設(shè)計本次測量儀系統(tǒng)的超限報警部分相當簡單，這里只是在一個I/O上送出數(shù)據(jù)來驅(qū)動蜂鳴器，該模塊包括數(shù)據(jù)產(chǎn)生和初始化端口兩個部分，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生部分主要是在輸出端口產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這里不是一個高電平或者是低電平的問題，而這個數(shù)據(jù)必須具有一定的頻率才可以，因為能夠讓蜂鳴器發(fā)出聲的只有是交流信號。而不同的周期信號具有不同的頻率，因此可以根據(jù)信號處理的知識來對其進行分析。連接電路圖如圖3.15所示。16rCJA3圖3.15蜂鳴器連接電路圖4 .系統(tǒng)軟件部分設(shè)計本次測量儀系統(tǒng)的設(shè)計中對所用到的

48、單片機和一些器件的控制都必須通過編寫程序來實現(xiàn)，這就是系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分。由于MSP430系列單片機的存在，故此次選擇C語言作為程序語言。系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計就是編寫計算機語言也就是相應(yīng)的程序語言來控制硬件。為了更好的控制硬件來完成預(yù)期的功能和效果，設(shè)計的程序語言必須層次清晰，這樣閱讀起來更加方便，也易于隨時的修改程序。論文上面，這里我會以程序語言中流程圖的形式來介紹本次測量儀系統(tǒng)個部分的工作流程。這樣可以更加深刻地理解本次設(shè)計。MSP430F149單片機是本系統(tǒng)的核心主控部分，在編寫單片機程序控制下，本次測量儀系統(tǒng)的各個部分都能正常的如期完成任務(wù)、實現(xiàn)功能。本次介紹測量儀系統(tǒng)軟件部分，我準備有

49、主程序和子程序兩個大的方面來展開。而子程序就是各個獨立測量部分的程序。每個部分將都以程序流程圖的形式來介紹。4.1 系統(tǒng)主程序流程圖本次測量儀系統(tǒng)的主程序設(shè)計部分主要是為測量儀能正常工作而做到事先準備工作，包括供電部分，以及各個器件的初始化部分。然后才是各個獨立測量部分以及顯示與報警部分。主程序的設(shè)計流程如下圖4.1所示。17開始圖4.1主程序流程圖4.2 各個子程序的流程圖由于本次設(shè)計的測量儀系統(tǒng)的功能包括測量三項數(shù)據(jù)，而且可以說這三項測量部分是可以獨立進行的。所以主程序下面可以分為多個子程序，這樣一來介紹能夠更加的到位，也更便于理解。這些子程序包括三項測量的子程序以及顯示和報警部分的子程序

50、。下面將仔細介紹。4.2.1 體溫測量程序本次測量儀系統(tǒng)的體溫測量部分的程序流程圖如下圖4.2所示。查閱相關(guān)資料得知DS18B20與單片機之間的連接是單總線。所以必須考慮該傳感器的讀寫時序問題，則程序開18始時將數(shù)據(jù)拉高500微秒，起作用是照顧傳感器的讀寫時序問題，接著在釋放數(shù)據(jù)線。然后就等著傳感器發(fā)出信號并傳到單片機中，而傳感器發(fā)出的脈沖這里一般為60240微秒。接著就是對傳感器的初始化動作，具體動作是先發(fā)出關(guān)于ROM方面的指令，接著是RAM方面的。然后發(fā)出進行體溫轉(zhuǎn)換的指令，由于這些指令都需要執(zhí)行時間，所以必須延遲適當?shù)臅r機，以750微秒左右為宜。延遲過后單片機就可以讀取經(jīng)轉(zhuǎn)換得出的體溫值

51、了。最后再與事先設(shè)定的標準參考值作比較，超限則發(fā)出報警的指令，不存在超限就給顯示器發(fā)指令來顯示讀取的體溫值。圖4.2體溫測量部分的流程圖4.2.2 血壓測量程序如圖4-3所示，即血壓檢測流程圖。血壓檢測程序包括中斷程序和血壓處理程序。利用血壓傳感器HKB-08B檢測到的模擬信號通過單片機自帶的AD模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，每當轉(zhuǎn)化19結(jié)束就會發(fā)一個中斷信號，單片機此時就會讀取A/D轉(zhuǎn)化值放入相應(yīng)的內(nèi)存地址，然后通過單片機內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理程序轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的血壓值。判斷血壓值是否超過人體正常血壓值，如果超過正常血壓值就報警提醒。如果沒有則將發(fā)指令給顯示器來顯示讀取的血壓值。圖4.3血壓測量子程序圖4.2.3

52、脈搏測量程序脈搏測量的流程就是讀取脈搏波信號，程序開始時得先將之前測量留在存儲的計數(shù)值清零，緊接著就是對本次用到的定時計數(shù)器的初始化，然后開始正常工作即開始計數(shù)。由于脈搏的測量本身就需要一定的測量時間，這里設(shè)定為10秒。然后得閑判斷計數(shù)時間是否達到10秒，達到后停止計數(shù)再開始讀取剛才的計數(shù)值。反之，沒到的話就繼續(xù)計數(shù)。如此循環(huán)下去。具體的流程框圖如下圖4.4所示。20圖4.4脈搏測量的程序圖4.2.4 顯示部分程序本次的測量儀系統(tǒng)的顯示部分的軟件設(shè)計如下：程序開始時先對LCD顯示器件進行初始化，由于測量血壓和脈搏都需要一定的測量時間，二者之間又以測量脈搏的10秒更長，所以這個部分也應(yīng)該先設(shè)置一

53、個時間判斷，達到10秒后開始顯示讀取的數(shù)值。具體流程圖如下圖4.5所示。21圖4.5顯示部分的程序流程圖4.2.5 報警部分程序本次測量儀系統(tǒng)設(shè)計的報警部分的程序如下圖4.6所示，報警部分用一句話來說，就是將讀取的各項數(shù)據(jù)與事先設(shè)定的正常值范圍做比較，超出范圍則發(fā)出報警指令，讀取的值正常則不需要報警。報警原則是，三組測量數(shù)據(jù)中至少有一項數(shù)據(jù)超出范圍時即報警。22圖4.6報警程序流程圖5 .系統(tǒng)調(diào)試任何設(shè)計的儀器在調(diào)試環(huán)節(jié)都必須進行硬件和軟件兩個方面的檢查和測試。單獨進行二者中的任何一個對真?zhèn)€系統(tǒng)的調(diào)試都是不完整的，只有二者結(jié)合起來才能更加容易地發(fā)現(xiàn)前期設(shè)計部分的缺點和不足，才有利于我們及時對系

54、統(tǒng)作出正確的改進，來獲得更加接近理想的效果。所謂的硬件部分的調(diào)試，主要是先仔細排查各電路以及器件的焊接情況，例如是否存在虛焊的情況等。軟件部分則是查看編寫的程序語言是否存在編寫錯誤，部分功能是否對應(yīng)。最后就是通過相關(guān)軟件對該設(shè)計系統(tǒng)的聯(lián)合測試。查看所設(shè)計的測量儀系統(tǒng)的硬、軟件部分是不是完美切合，相輔相成。所預(yù)期的系統(tǒng)功能能否正常實現(xiàn)。進而不斷的完善系統(tǒng)，使其達到最佳的效果。5.1軟件部分調(diào)試所謂的軟件部分測試就是利用一些仿真軟件，然后在上面搭建好本次設(shè)計的硬件電路部分，然后編寫程序來控制這個系統(tǒng)，在計算機仿真的基礎(chǔ)上查看這個程序的編寫能否正常的控制硬件完成事先預(yù)設(shè)的任務(wù)。這個工程是龐大的，占據(jù)

55、來本次畢業(yè)設(shè)計的大部分時間。我23用了大量的時間先來搭建硬件電路，然后是編寫相應(yīng)的程序，結(jié)果根據(jù)計算機仿真的結(jié)果來一步步的完善這個編寫的程序部分。通過反復(fù)的修改和完善，最終的程序能夠很好的控制硬件電路來實現(xiàn)人體健康體征數(shù)據(jù)的測量以及液晶顯示和超限報警的功能。5.1 硬件部分測試本次設(shè)計的硬件實物圖如圖5.1所示圖5.1硬件實物圖5.1.1 外部功能測試(1)供電穩(wěn)壓電源測試：在測量儀通電的情況下先用數(shù)字萬用表測量電源供電穩(wěn)壓電路的輸出端是不是3.3V。測量結(jié)果顯示電源供電穩(wěn)壓電路的輸出電壓是正常的。(2)改變被測溫度、測量血壓和脈搏的人員不同時，采集的信號換算后得出的測量值也有所差別并且能夠?qū)崟r顯示在LCD1602液晶顯示屏上面。5.1.2 系統(tǒng)整體測試測試方法一一用水溫來替代人的體溫，用所制作的電子體溫計的探頭放入待測溫水；測量自己的血壓和脈搏值。(1)體溫測量環(huán)節(jié)：提前準備一杯涼水和一杯熱水。第一次向涼水中加入部分熱水，將事先準備的水銀溫度計和所設(shè)計的設(shè)備探頭捆扎在一起放入溫水中。水銀溫度的測量結(jié)果為33.9C,而電子儀器的測量結(jié)果如圖5.2所示24圖5.2人體健康測量儀測量體溫結(jié)果圖(2)