紅外線脈搏自動測量儀論文

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-PAGEII-PAGE35- 紅外線脈搏自動測量儀摘要現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為心血管疾病己經(jīng)成為危害人類健康的第一殺手因此尋找更加安全，有效和無創(chuàng)傷的心血管診療方法是當(dāng)前醫(yī)學(xué)界人士迫切的需求。從單片機(jī)發(fā)出的測量信號經(jīng)光源驅(qū)動電路進(jìn)行功率放大后，送到指套式光電傳感器的紅光和紅外發(fā)射二極管上，使它們發(fā)射光脈沖。測量時(shí)將人的中指夾在指套里，光脈沖透過手指，通過分析測量部位的血液隨脈搏波動引起光吸收的變化推算人體的脈搏。通過對信號放大，消抖，用555接成施密特觸發(fā)器，整形成方波接入單片機(jī)T1口，通過TR0定時(shí)，TR1計(jì)數(shù)對數(shù)據(jù)處理，把脈搏數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)碼管輸出。數(shù)碼顯示電路采用動態(tài)顯示，采用74HC244鎖存器作為驅(qū)動，用彈片機(jī)P2口作為數(shù)據(jù)輸出端，P1口進(jìn)行位選。文章給出了系統(tǒng)的功能特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原理、硬件電路及軟件設(shè)計(jì)等。該系統(tǒng)在提高精度的同時(shí)也大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度;該儀器成本低,可靠性高,操作方便。關(guān)鍵詞：紅外線；脈搏；單片機(jī)AbstractTheillnessofheartisthefirstkillertohealthofhumanraceinthemodernmedicines.Thestudyofpulsewave,includingitsquantitativediagnoseandpropagationisoneofthehottopicsinthefieldsofclinicalmedicine,suchashowtodetectcardiovasculardiseasesandmakeearlydiagnosiswithoutharm.Thesignalthatisfromthemicroprocessorbeblewupbylamp-housecircuitsenttotheglowandinfrareddiodeofthephotoelectricsensorandbeamedtheraypulse.Puttingthemiddlefingerinthefingertipwhentheraypulsepermeatesthefingerandanalyzingthesignalbeabsorbed.Thepulseiscalculatedbymeasuringthevarianceoflightabsorptionresultedfrombloodcurrentwavinginthemeasuredpartofhumanbody.ThesignalbemadeblowupandfaceliftingbyTR0timingandTR1takingcountThearticlegivesthesystem'sfunction,designprinciplehardwareelectriccircuitandsoftwaredesignetc.ItadoptsthemethodofANGA(AvoidingNoiseandGlidingAverage)tofiltertheorderlysignal;Intheexaltationaccuracyitincreasetheresponse.Thetestresultexpressthatthesteadyerrorissmaller1%.Keywords:pulsetestdigitalfiltering;infraredray;microprocessor目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 III第1章緒論 31.1概述 31.2本課題設(shè)計(jì)的要求和實(shí)現(xiàn)的方案 3第２章硬件電路設(shè)計(jì) 62.1脈搏自動測量系統(tǒng)總圖 62.2脈搏信號的數(shù)據(jù)采集 62.3脈搏信號的處理 82.489C51單片機(jī)紅外線脈搏測量系統(tǒng) 112.5LED脈搏信號數(shù)碼顯示 122.6串行口通信 142.7本章小結(jié) 15第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 163.1總體的軟件流程圖 163.2數(shù)碼顯示 173.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 193.4中斷 203.5本章小結(jié) 21第4章脈搏自動測量系統(tǒng)調(diào)試 224.1脈搏信號采集、處理的調(diào)試 224.2單片機(jī)系統(tǒng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器程序的調(diào)試 224.3脈搏信號數(shù)碼顯示電路的調(diào)試 234.4本章小結(jié) 25結(jié)論 26致謝 27參考文獻(xiàn) 32第1章緒論1.1概述從80年代單片機(jī)引入我國到現(xiàn)在，單片機(jī)已廣泛的應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)中，使智能化水平在廣度和深度上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，而且單片機(jī)體積小，功能強(qiáng)，性價(jià)比高的特點(diǎn)在智能儀表和工業(yè)控制領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。數(shù)字式脈搏測量系統(tǒng)的特點(diǎn)是以微處理器為核心，利用微處理器的控制、運(yùn)算功能、具有智能化的特點(diǎn)。數(shù)字式脈搏測量電路顯示不僅直觀，測量精度高，而且便于進(jìn)行自動控制，所以獲得廣泛的應(yīng)用。脈搏是人體活動最重要、最靈敏和最可靠的信源。早在兩千年前，我們的祖先就開始用切脈診治疾?。t(yī)生在3公分長的手腕部位動脈管段上，用手指作為拾取脈搏信號的傳感器，就能斷定五臟六腑之疾，診治內(nèi)、外、婦、兒之癥，這其中必定蘊(yùn)含著深奧的科學(xué)道理有待揭示。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、智能化、簡單化成為必然趨勢。使我們不懂醫(yī)學(xué)的人，也能夠及時(shí)容易地了解自己的身體狀況?，F(xiàn)在取脈搏得方式一般都是用壓力傳感器，依靠脈搏的搏動帶來壓力變換來檢測，來實(shí)現(xiàn)測脈搏。日常生活中,智能化電子產(chǎn)品將成為新的潮流趨勢。目前市場上所推出的家庭醫(yī)療電子產(chǎn)品大多以測量血壓為主,智能脈搏測試儀器尚不多見。本文針對市場上的家用醫(yī)療設(shè)備的需要及目前儀器所存在的缺陷,1.2本課題設(shè)計(jì)的要求和實(shí)現(xiàn)的方案（1）功能要求及性能指標(biāo)：1）功能要求：=1\*GB3①測量人體的脈搏數(shù)=2\*GB3②能隨時(shí)察看數(shù)據(jù)=3\*GB3③脈搏過高過低有報(bào)警功能2）性能指標(biāo)：=1\*GB3①測量范圍：18-300次／分=2\*GB3②測量精度：±3次=3\*GB3③測量時(shí)間：≤30S=4\*GB3④溫度要求：常溫下正常工作（2）實(shí)現(xiàn)方案光電測量利用動脈血的氧飽和度的不同帶來透光性的差異來測量脈搏。人體動脈在心臟驅(qū)動下的搏動引起全身動脈血曾的擴(kuò)張收縮和血液流量變化反映在被測位．就相應(yīng)地引起光吸收的變化。通過檢測血濃容量波動引起的光吸收量的變化．并消除非血液組織的影響測得脈搏信號。通過對采集信號光電轉(zhuǎn)換以及波形處理，對信號進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)脈搏的測量。人體生理物理學(xué)理論研究表明：氧合血紅蛋白〔HbO2〕和還原血紅蛋白（HB）對光普的吸收特性截然不同。如圖1-1所示圖1-1紅光和紅外光吸收曲線考慮到機(jī)體組織對測量精度的影響．在選擇光波波長時(shí)，要求氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb對該波段的吸光性能相對于非血液組織要強(qiáng)，但不能選擇吸光系數(shù)太大的波段，那樣透射光極弱，很難檢測環(huán)境光的變化可能會對測量結(jié)果造成很大影響。由于氧合血紅蛋白Hb02和還原氧合蛋白Hb對600nm以下波長光的吸光系數(shù)過大，不適宜權(quán)飽和度檢測．從圖1-1看到該光波波長應(yīng)該在805nm左右，要做到理論上絕對相等是很難實(shí)現(xiàn)的。而該點(diǎn)的吸光系數(shù)隨波長變化幅度比較大，這樣當(dāng)發(fā)光管存在個(gè)體差異時(shí)．很不利于調(diào)試替換而在900—950nm這個(gè)波段，兩曲線變化緩慢且接近重合所以一般將波長選在此波段。光波長選在650nm附近.因?yàn)樵谠摱尾ㄩL處，光對氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb吸收不數(shù)之差最大。本課題選用660nm紅光和905nm紅外光的兩種單色光。［1］反射式血氧飽和度檢測系統(tǒng)是將反射式的傳感器貼在人體表面，入射光經(jīng)過人體組織后，由于組織對光的吸收和散射作用，從與入射光位于同一表面的接收部分收集經(jīng)過了血管床中的血流調(diào)制的反射光信號，經(jīng)過信號的放大、分離、有源濾波后，削抖。在單片機(jī)的控制下通過數(shù)碼管正確的顯示。人體耳廓、指尖、腳趾、額頭等處毛細(xì)血管豐富，組織比較薄，光容易透過組織吸光影響比較小，通常選擇這些地方作為測量部位。光傳感器，一般連用采用體積小、光波長單一性較好的發(fā)光二極管做光源一般有透射式和反射式兩種光傳感器。投射式探頭選用彈性較好的軟橡膠作長夾子形狀，光源和光敏元件鑲嵌在其中，它能夠較穩(wěn)定地夾在耳廓、腳趾或者指尖部位，并能保持測量部位血液地正常流動反射式深頭輕貼在血液較豐富地皮膚表面，如額頭等。第２章硬件電路設(shè)計(jì)2.1脈搏自動測量系統(tǒng)總圖硬件電路共分四部分：脈搏信號的采集、處理、單片機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)碼顯示串行通信部分。系統(tǒng)總圖如下：圖2-１脈搏自動測量系統(tǒng)總圖2.2脈搏信號的數(shù)據(jù)采集脈搏信號的采集主要通過紅外傳感器來實(shí)現(xiàn)，紅外線傳感器主要部分是光源控制和驅(qū)動電路。光源控制和驅(qū)動電路原理如下圖所示。它主要是產(chǎn)生序列脈沖,驅(qū)動傳感器上的兩個(gè)波長分別為660nm和905nm的發(fā)光二極管（LED）。方波發(fā)生器產(chǎn)生頻率為572Hz、占空比為1/6的方波A經(jīng)過二分頻后產(chǎn)生信號C，C和C與A共同控制產(chǎn)生信D和E，再由D和E信號通過驅(qū)動器控制兩個(gè)發(fā)光二極管LED和LED2按時(shí)序發(fā)光和熄滅，這里的D和E信號還將在后面的信號。［2］分離電路中作為模擬開關(guān)的控制信號以完成電路對紅光和紅外光信號的分離。圖2-2光源控制和驅(qū)動電路信號時(shí)序如圖2-3所示。這樣我們就可以按時(shí)序形成紅光、紅外光、不發(fā)光三個(gè)工作狀態(tài)，以便消除背景光的干擾，減少誤差，提高測量的準(zhǔn)確性。驅(qū)動器的作用是為發(fā)光二極管提供合適的工作電流，具體電路中由具有電流放大作用的三極管實(shí)現(xiàn)；為保證兩發(fā)光管的光強(qiáng)在同一能級，需注意兩個(gè)三極管的參數(shù)應(yīng)較為接近。圖2-3信號時(shí)序2.3脈搏信號的處理脈搏信號的處理包括信號的放大、低通濾波、高通濾波、方波整形等部分。2.3.1脈搏信號的放大透過動脈血管床的混合光信號經(jīng)過傳感器的接收器件光敏二極管后轉(zhuǎn)換為電信號，該信號包括紅光、紅外光和暗光信號。由于該信號比較微弱，我們先用一個(gè)預(yù)放大電路將信號放大。該放大電路是具有較高抑制共模干擾能力的測量放大器，它因具有高輸入阻抗、低失調(diào)電壓、穩(wěn)定放大倍數(shù)和低輸出阻抗等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)測量以及那些提供微弱信號而共模干擾較大的場合。［3］為了消除外界環(huán)境光的干擾影響，采用了同步檢波的正／負(fù)極性切換電路將暗光信號從有用信號中減去，它由一個(gè)運(yùn)放和模擬開關(guān)4066組成，如圖2.5所示。其原理是：模擬開關(guān)受A控制，當(dāng)A＝0時(shí)開關(guān)斷開，運(yùn)放的同相輸入端為高阻抗輸入，輸入信號未經(jīng)衰減而輸入，受運(yùn)放控制，使其反相輸入端電位為正電位，其輸入和輸出電位相同,R上沒有電流流過，相當(dāng)于一個(gè)同相緩沖器，輸出的信號和輸入信號相同。當(dāng)A＝1時(shí)開關(guān)導(dǎo)通，運(yùn)放此時(shí)作為反向放大器工作，增益為-1，輸入和輸出信號反向。經(jīng)過同步檢波的正/負(fù)極性切換電路后暗光信號轉(zhuǎn)換為負(fù)信號，而有用信號為正，再通過后面電路的積分作用使兩信號極性相反的成分相減，從而從有用的復(fù)合信號中除去暗光信號。經(jīng)過同步檢波的正／負(fù)極性切換電路后，運(yùn)用傳感器控制部分產(chǎn)生的信號D和E控制模擬開關(guān)4066閉合和斷開，使信號分成紅光和紅外光兩路，然后我們分別對這兩路信號進(jìn)行低通濾波和高通濾波。圖2-4信號放大圖2-5同步檢波2.3.2低通濾波采用低通濾波器主要是消除容積脈搏波信號中高頻噪聲的干擾。為了得到更好的濾波效果，采用了一個(gè)截止頻率為40HZ的二階低通濾波器，如圖2-6所示。圖2-6低通濾波2.3.3高通濾波經(jīng)過低通濾波后容積脈搏波信號含有伏特級的直流信號和毫伏級的容積脈搏波交流信號，將此信號采集進(jìn)計(jì)算機(jī)后就可以作為計(jì)算脈搏血氧飽和度所需要的直流成分。高通濾波器采用了截止頻率為0.1Hz的二階高通濾波器，如圖2-7所示。最后，將高通濾波后的信號進(jìn)行交流放大就可以采集進(jìn)計(jì)算機(jī)作為計(jì)算脈搏血氧飽和度所需要的交流成分。圖2-7高通濾波方波整形圖2-8施密特觸發(fā)器只要將555定時(shí)器的2號腳和6號腳接在一起，就可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器。我們簡記為“二六一搭“。這個(gè)施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性是反相的。5號腳懸空時(shí)，正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓分別為2/3Vcc和1/3Vcc。5號腳接控制電壓Vco時(shí)，正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓分別為Vco和1/2Vco。能實(shí)現(xiàn)波形整，整形成方波。圖2-9波形圖2.489C51單片機(jī)紅外線脈搏測量系統(tǒng)89C51單片機(jī)承擔(dān)系統(tǒng)各項(xiàng)功能管理和數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號由單片機(jī)通過T1采集，并以串口（RS-232）通信方式送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，脈搏數(shù)字也可由數(shù)碼管直接顯示。本系統(tǒng)采用的單片機(jī)是美國ATmel公司的AT89C51芯片，主要負(fù)責(zé)在定時(shí)計(jì)算。AT89C51單片機(jī)性能介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器。（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。［4］2.4.1主要特性與MCS-51兼容；4K字節(jié)可編程閃爍存儲器；壽命：1000寫/擦；循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz；三級程序存儲器鎖

128*8位內(nèi)部RAM；32可編程I/O線；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。［5］2.4.2管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。

P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。［6］

P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。2.4.3振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2.4.4芯片擦寫整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。

此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。［7］2.5LED脈搏信號數(shù)碼顯示P2口作為驅(qū)動口，P1口實(shí)現(xiàn)位選。數(shù)據(jù)從P2口輸出后經(jīng)過74HC244緩沖器對信號的放大，驅(qū)動數(shù)碼管顯示。通過P1口決定哪一個(gè)數(shù)碼管亮。本電路采用的是動態(tài)顯示。動態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個(gè)筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM是各自獨(dú)立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就可以自行決定何時(shí)顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。圖2-10緩沖器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示也可以采用移位寄存器來實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示穿行輸入并行輸出。信號從P2.0輸出，只有一位數(shù)據(jù)輸出端。每一個(gè)數(shù)是8位的所以要傳輸一個(gè)數(shù)字要輸出8次，而后通過74LS164并行輸出。由P1口決定哪一個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮。圖2-11移位寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示2.6串行口通信串行接口的一般概念單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱之為通訊。8051單片機(jī)的通訊方式有兩種：并行通訊:數(shù)據(jù)的各位同時(shí)發(fā)送或接收。串行通訊:數(shù)據(jù)一位一位順序發(fā)送或接收。圖2-12并行通訊與串行通訊異步通訊：它用一個(gè)起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束。其每幀的格式如下：在一幀格式中，先是一個(gè)起始位0，然后是8個(gè)數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是奇偶校驗(yàn)位（可以省略）最后是停止位1。用這種格式表示字符，則字符可以一個(gè)接一個(gè)地傳送。［8］波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率，其定義是每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。例如，數(shù)據(jù)傳送的速率是120字符/s，而每個(gè)字符如上述規(guī)定包含10數(shù)位，則傳送波特率為1200波特。同步通訊：在同步通訊中，每個(gè)字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，占用了時(shí)間；所以在數(shù)據(jù)塊傳遞時(shí)，為了提高速度，常去掉這些標(biāo)志，采用同步傳送。由于數(shù)據(jù)塊傳遞開始要用同步字符來指示，同時(shí)要求由時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故硬件較復(fù)雜。在異步通訊中，CPU與外設(shè)之間必須有兩項(xiàng)規(guī)定，即字符格式和波特率。字符格式的規(guī)定是雙方能夠在對同一種0和1的串理解成同一種意義。原則上字符格式可以由通訊的雙方自由制定，但從通用、方便的角度出發(fā)，一般還是使用一些標(biāo)準(zhǔn)為好，如采用ASCII標(biāo)準(zhǔn)。［9］通訊方向：在串行通訊中，把通訊接口只能發(fā)送或接收的單向傳送方法叫單工傳送；而把數(shù)據(jù)在甲乙兩機(jī)之間的雙向傳遞，稱之為雙工傳送。在雙工傳送方式中又分為半雙工傳送和全雙工傳送。半雙工傳送是兩機(jī)之間不能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收，任一時(shí)，只能發(fā)或者只能收信息。8051串行接口是一個(gè)可編程的全雙工串行通訊接口。它可用作異步通訊方式（UART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接，或用于通過標(biāo)準(zhǔn)異步通訊協(xié)議進(jìn)行全雙工的8051多機(jī)系統(tǒng)也可以通過同步方式，使用TTL或CMOS移位寄存器來擴(kuò)充I/O口。8051單片機(jī)通過引腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通訊。SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€(gè)一個(gè)只能被CPU讀出數(shù)據(jù)，一個(gè)只能被CPU寫入數(shù)據(jù)。2.7本章小結(jié)本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于單片機(jī)的脈搏測量系統(tǒng)，在硬件結(jié)構(gòu)上分為信號采集電路、信號處理電路、單片機(jī)小系統(tǒng)、顯示電路。它們各司其職，密切完成整個(gè)脈搏測量顯示功能。通過軟件編程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)的要求：單片機(jī)進(jìn)行控制，發(fā)送和接受命令；傳感器將脈搏信號量轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給單片機(jī)處理；顯示電路將單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)顯示出來。硬件設(shè)計(jì)簡單易行，成本低；硬件部分各電路緊密相連，調(diào)試容易進(jìn)行；各部分電路完成的功能明確，對完成脈搏測量都有不可或缺的作用。［10］第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1總體的軟件流程圖圖3-1總體軟件流程圖首先打開控制開關(guān)，系統(tǒng)開始工作，顯示緩沖區(qū)清零，這時(shí)候數(shù)碼管被點(diǎn)亮，顯示全零；判斷開關(guān)是否接高電平，如果不為高電平則繼續(xù)判斷，數(shù)碼顯示繼續(xù)為零，如果接高電平計(jì)數(shù)器/定時(shí)器開始工作初始化，開中斷啟動定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；定時(shí)時(shí)間到顯示脈搏數(shù)；繼續(xù)判斷開關(guān)是否接低電平，如果接低電平，則關(guān)閉定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，如果接高電平則繼續(xù)顯示脈搏數(shù)。［11］紅外線脈搏測量單片機(jī)系統(tǒng)，采用匯編語言。匯編語言是一種與硬件緊密相關(guān)的程序語言\o"程序設(shè)計(jì)語言"，是機(jī)械語言的便于記憶和理解的符號化形式。但計(jì)算機(jī)的CPU不能直接識別機(jī)械語言，故交由計(jì)算機(jī)前，必須將他們翻譯成機(jī)械語言，這一編譯過程稱之為匯編。［12］3.2數(shù)碼顯示在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段hgfedcba對應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7D6D5D4D3D2D1D0,于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。例如，對于共陰LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽極hgfedcba各段為0111011時(shí)，顯示器顯示"P"字符，即對于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽LED顯示器，公共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。八段LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成?；?個(gè)長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。［13］在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小。動態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個(gè)筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM是各自獨(dú)立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就可以自行決定何時(shí)顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。［14］3.2.1顯示子程序流程圖：圖3-2顯示子程序把R0對應(yīng)存放數(shù)據(jù)的首地址，R2附值0FEH，R3對應(yīng)03H；關(guān)顯示器通過位選置高電平來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)為采用的是共陰極數(shù)碼管；調(diào)用延時(shí)子程序；查表；繼續(xù)調(diào)用延時(shí)子程序；R0指向下一位地址，R2不帶進(jìn)位左移，R3減1；判斷R3是否為零，不為零則繼續(xù)位選管腳置高電平，為零則指向把R0對應(yīng)存放數(shù)據(jù)的首地址進(jìn)行下一輪次的掃描動態(tài)顯示。［15］3.2.2顯示子程序DD:MOVR0,#60HMOVR2,#0FEHMOVR7,#03HMOVDPTR,#TAB;DI:MOVP1,#0FHMOVR3,#20DJNZR3,$MOVA,@R0;MOVCA,@A+DPTR;MOVP2,A;MOVA,R2ANLP1,ADELAY1:MOVR5,#0FH;DL6:MOVR6,#0BH;DL5:NOP;NOP;DJNZR6,DL5;DJNZR5,DL6;INCR0;MOVA,R2RLAMOVR2,ADJNZR7,DILJMPDDTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FH3.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器89C51單片機(jī)中有兩個(gè)計(jì)數(shù)器，分別稱之為T0和T1，這兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別是由兩個(gè)8位的RAM單元組成的，即每個(gè)計(jì)數(shù)器都是16位的計(jì)數(shù)器，最大的計(jì)數(shù)量是65536。只要計(jì)數(shù)脈沖的間隔相等，則計(jì)數(shù)值就代表了時(shí)間的流逝。由此，單片機(jī)中的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是一個(gè)，只不過計(jì)數(shù)器是記錄的外界發(fā)生的事情，而定時(shí)器則是由單片機(jī)提供一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)源。計(jì)數(shù)源是由單片機(jī)的晶振經(jīng)過12分頻后獲得的一個(gè)脈沖源。晶振的頻率當(dāng)然很準(zhǔn)，所以這個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的時(shí)間間隔也很準(zhǔn)。我們采用預(yù)置數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)任意定時(shí)及計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的容量是16位，也就是最大的計(jì)數(shù)值到65536，因此計(jì)數(shù)計(jì)到65536就會產(chǎn)生溢出。我們采用預(yù)置數(shù)的方法，我要計(jì)100，那我就先放進(jìn)65436，再來100個(gè)脈沖，不就到了65536單片機(jī)中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以有多種用途，這就要通過定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式控制字來設(shè)置。在單片機(jī)中有兩個(gè)特殊功能寄存器與定時(shí)/計(jì)數(shù)有關(guān)，這就是TMOD和TCON。TMOD和TCON是名稱，我們在寫程序時(shí)就可以直接用這個(gè)名稱來指定它們，當(dāng)然也可以直接用它們的地址89H和88H來指定它們圖3-3TMOD從圖3-3中我們可以看出，TMOD被分成兩部份，每部份4位。分別用于控制T1和T0。圖3-4TCON從圖3-4中我們可以看出，TCON也被分成兩部份，高4位用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器，低4位則用于中斷。而TF1（0）當(dāng)計(jì)數(shù)溢出后TF1（0）就由0變?yōu)?。計(jì)數(shù)脈沖要進(jìn)入計(jì)數(shù)器要層層過關(guān)要，就是TR0（1）要為1，開關(guān)才能合上，脈沖才能過來。因此，TR0（1）稱之為運(yùn)行控制位，可用指令SETB來置位以啟動計(jì)數(shù)器/定時(shí)器運(yùn)行，用指令CLR來關(guān)閉定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作。圖3.5計(jì)數(shù)器3.4中斷中斷響應(yīng)可以分為以下幾個(gè)步驟：1、保護(hù)斷點(diǎn)，即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個(gè)地址送入堆棧。2、尋找中斷入口，根據(jù)5個(gè)不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，查找5個(gè)不同的入口地址。以上工作是由計(jì)算機(jī)自動完成的，與編程者無關(guān)。在這5個(gè)入口地址處存放有中斷處理程序（這是程序編寫時(shí)放在那兒的，如果沒把中斷程序放在那兒，就錯(cuò)了，中斷程序就不能被執(zhí)行到）。3、執(zhí)行中斷處理程序。4、中斷返回：執(zhí)行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行。外部中斷請求源：即外中斷0和1，經(jīng)由外部引腳引入的，在單片機(jī)上有兩個(gè)引腳，名稱為INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3這兩個(gè)引腳。在內(nèi)部的TCON中有四位是與外中斷有關(guān)的。IT0：INT0觸發(fā)方式控制位，可由軟件進(jìn)和置位和復(fù)位，IT0=0，INT0為低電平觸發(fā)方式，IT0=1，INT0為負(fù)跳變觸發(fā)方式。這兩種方式的差異將在以后再談。IE0：INT0中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)有外部的中斷請求時(shí)，這位就會置1（這由硬件來完成），在CPU響應(yīng)中斷后，由硬件將IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。（2）內(nèi)部中斷請求源TF0：定時(shí)器T0的溢出中斷標(biāo)記，當(dāng)T0計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件置位TF0。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，再由硬件將TF0清0。TF1：與TF0類似。TI、RI：串行口發(fā)送、接收中斷，在串口中再講解。2、中斷允許寄存器IE在MCS－51中斷系統(tǒng)中，中斷的允許或禁止是由片內(nèi)可進(jìn)行位尋址的8位中斷允許寄存器IE來控制的。［16］其中EA是總開關(guān)，如果它等于0，則所有中斷都不允許。ES串行口中斷允許ET1定時(shí)器1中斷允許EX1外中斷1中斷允許。ET0－定時(shí)器0中斷允許EX0外中斷0中斷允許。中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成，包括5個(gè)中斷請求源，4個(gè)用于中斷控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON來控制中斷、中斷的開、關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級確定。3.5本章小結(jié)基于單片機(jī)的紅外線脈搏測量系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是依靠軟硬件結(jié)合設(shè)計(jì)來完成的，硬件的主要功能是完成對光電傳感器的控制、對數(shù)據(jù)的采集、處理，以及LED的顯示。而軟件的實(shí)現(xiàn)對信號得處理、削抖，對數(shù)據(jù)的分離、定時(shí)、計(jì)數(shù)最后實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)碼顯示。整個(gè)設(shè)計(jì)過程都稟著充分利用單片機(jī)的內(nèi)部資源的原則進(jìn)行。本章在介紹整體原則和設(shè)計(jì)思想后，對各個(gè)子環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述，將各部分的功能和實(shí)現(xiàn)方案都清楚地表達(dá)出來了，最后附上一些程序以更好的進(jìn)行解釋設(shè)計(jì)思路。第4章脈搏自動測量系統(tǒng)調(diào)試4.1脈搏信號采集、處理的調(diào)試脈搏波是低頻、微弱的生理信號,必需濾波和放大,以滿足采集的要求。動脈脈搏信號頻率基本限制在0.1～20Hz以內(nèi),為了去除高頻干擾,尤其是50Hz的工頻干擾,我們設(shè)計(jì)了一個(gè)一階RC低通濾波器,其截止頻率為45Hz。對放大器電路,要求運(yùn)放具有較高的輸入阻抗,低輸入失調(diào)電壓,小的漂移。采用TL072（雙動放）,可以較好地滿足要求。A/D轉(zhuǎn)換器要求輸入信號是單極性的（0～5V）,我們將TL072的另一個(gè)放大器用作加法器,對放大后的信號作直流校正,以滿足極性要求。另外采樣頻率確定為125Hz。波峰是這樣確定的:首先設(shè)定門限。在每一數(shù)據(jù)段512個(gè)樣本數(shù)據(jù)中,尋找最大值Max,定義門限t=0.8Max。如果某點(diǎn)滿足下面兩個(gè)條件,則認(rèn)為此點(diǎn)為波峰。［17］此點(diǎn)及前后各5點(diǎn),共11個(gè)樣本均值大于門限t。此點(diǎn)為11個(gè)樣本點(diǎn)中的局部最大值。確定了波峰,就可按上面的公式計(jì)算出脈率。實(shí)際應(yīng)用表明,此算法是簡單而實(shí)用的。4.2單片機(jī)系統(tǒng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器程序的調(diào)試這部分調(diào)試過程中遇到問題就是關(guān)于中斷的理解不夠清楚什么時(shí)候中斷，程序怎么運(yùn)行不清楚，導(dǎo)致調(diào)試了很長時(shí)間。中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成，包括5個(gè)中斷請求源，4個(gè)用于中斷控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON來控制中斷、中斷的開、關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級確定應(yīng)該足夠的認(rèn)識理解。五個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級與中斷服務(wù)入口地址外中斷0：0003H定時(shí)器0：000BH外中斷1：0013H定時(shí)器1：001BH串口：0023H它們的自然優(yōu)先級由高到低排列。中斷程序完成后，一定要執(zhí)行一條RETI指令，執(zhí)行這條指令后，CPU將會把堆棧中保存著的地址取出，送回PC，那么程序就會從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行了。注意：CPU所做的保護(hù)工作是很有限的，只保護(hù)了一個(gè)地址，而其它的所有東西都不保護(hù)，所以如果你在主程序中用到了如A、PSW等，在中斷程序中又要用它們，還要保證回到主程序后這里面的數(shù)據(jù)還是沒執(zhí)行中斷以前的數(shù)據(jù)，就得自己保護(hù)起來。定時(shí)器與計(jì)數(shù)器初始值的設(shè)定也應(yīng)該足夠的理解。我在這部分調(diào)試的時(shí)候定時(shí)部分采用了一段程序如下：LED:MOVTH1,#00HMOVTL1,#00HMOV50H,#20MOV51H,#30MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HMOVTMOD,#51HSETBEASETBET0SETBTR0SETBTR1L3:JBCTF0,L4SJMPL3L4:MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HDJNZ50H,L3MOV50H,#20DJNZ51H,L3MOV51H,#30由于在定時(shí)部分缺少了把51H再次付給初值30導(dǎo)致定時(shí)不正常，因?yàn)檫@部分是個(gè)循環(huán)語句，如果不給他再次付給初值30程序執(zhí)行過程就會，每調(diào)用一次30減少1，直到為零，而后不給付初值就會變成負(fù)數(shù)直到255溢出。所以定時(shí)時(shí)間就會很長。［18］4.3脈搏信號數(shù)碼顯示電路的調(diào)試本部分花費(fèi)很長時(shí)間，開始硬件電路設(shè)計(jì)有問題，對單片機(jī)的P0口沒有深刻的理解，P0口做驅(qū)動沒有接上拉電阻。原圖如下：圖4-1錯(cuò)誤的數(shù)碼顯示導(dǎo)致信號不能正確的輸出，加上連線比較多，硬件電路比較雜亂。一開始調(diào)試沒有多少經(jīng)驗(yàn)，以為只是軟件的問題，改程序好幾天沒有效果。于是開始懷疑硬件電路的設(shè)計(jì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)P0口與P1,P2口不同，內(nèi)部沒有接上拉電阻，不能直接驅(qū)動。［19］于是決定重新設(shè)計(jì)電路。74HC244用了三個(gè)浪費(fèi)資源，一個(gè)就能驅(qū)動多個(gè)數(shù)碼管。而數(shù)碼顯示部分可以用集成的共陰管。這樣數(shù)碼顯示部分的電路就比較簡單，連線也省了好多。電路圖如下：圖4-2緩沖器驅(qū)動的數(shù)碼顯示采用的動態(tài)驅(qū)動的方式。在這部分調(diào)試過程中，試驗(yàn)了多種顯示方法比如用移位寄存器驅(qū)動。穿行輸入并行輸出，只占用了單片機(jī)6個(gè)管腳就能實(shí)現(xiàn)輸出。圖4-3移位寄存器驅(qū)動的數(shù)碼顯示無論是哪種方法都是動態(tài)顯示，發(fā)現(xiàn)這種顯示方法硬件比較節(jié)省，軟件實(shí)現(xiàn)起來想對于靜態(tài)顯示比較復(fù)雜，并且占用CPU比較多，所以要看情況決定選擇哪種方式。在程序設(shè)計(jì)與調(diào)試的時(shí)候采取如下進(jìn)程。先用簡單的程序判斷CPU是否工作。比如付給管腳數(shù)值看看各個(gè)管腳的輸出是否正常。注意P0口要接上拉電阻才能正確的輸出。檢查數(shù)碼管能否正常的工作，先讓他每一位都能正確的輸出，顯示。讓他們先能夠靜態(tài)的顯示一個(gè)數(shù)字。而后在復(fù)雜一起顯示。［20］4.4本章小結(jié)通過對脈搏信號的采集與調(diào)試，以及對單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)碼顯示程序的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了脈搏的正確的測量顯示，能正確的輸出結(jié)果。對于搭建硬件系統(tǒng)以及軟件的調(diào)試有了足夠的理解和認(rèn)識。硬件是整個(gè)系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的部分，所以它必須保證足夠的正確。深入的了解各個(gè)元器件的性能是搭建硬件系統(tǒng)的前提。本系統(tǒng)在搭建的過程中曾犯了致命的錯(cuò)誤，而本人沒有注意到就進(jìn)行了軟件的調(diào)試，以至花費(fèi)了很大的精力。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)脈搏的自動測量和實(shí)時(shí)顯示的功能要求，能夠較為準(zhǔn)確地測量數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)電路簡單，占用的空間比較小，滿足了便攜要求，能夠較為方便的為用戶及時(shí)提供自己的心率數(shù)據(jù)。消除干擾是本課題系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)解決的問題是關(guān)系到測量準(zhǔn)確性、精度。（1）對于環(huán)境光干擾,可以通過軟件去暗光方法和改進(jìn)探頭結(jié)來消除。（2）對于心率不齊,可以通過檢波程序進(jìn)行取舍采集的峰峰值來消除。（3）對于電源工頻干擾,采用工頻整數(shù)倍采樣頻率進(jìn)行消除。（4）對于一般性電磁干擾，采用高阻抗、輸入以提高信噪比、低通濾波來削除高頻來實(shí)現(xiàn)。目前主要在以下幾個(gè)方面做的還不夠理想：傳感器部分受外界環(huán)境影響較大由于脈搏波是一種以低頻成分為主的生理信號，不像心電信號中有一個(gè)頻率相對比較高的QRS波群，如之受生理狀態(tài)、個(gè)體差異和傳感檢測手段等因索的形響脈搏波信號在形態(tài)上往往差異很大而且常常伴隨著比較大的基線漂移和噪聲干擾．如何對脈搏波進(jìn)行有效的處理，準(zhǔn)確識別脈搏波以正確劃分脈搏波周期，并在相應(yīng)周期內(nèi)提取脈搏波峰峰值。軟件設(shè)計(jì)方面：加強(qiáng)抗干擾的算法?；瑒悠骄捣?采用先進(jìn)先出的循環(huán)隊(duì)列作為測量數(shù)據(jù)緩沖器,其長度固定為L,每進(jìn)行一次新的采樣,把測量結(jié)果放入隊(duì)尾,而扔掉隊(duì)首的數(shù)據(jù),再將新隊(duì)列的算術(shù)平均值作為輸入數(shù)據(jù)。此方案大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,但是受到脈沖干擾的采樣數(shù)據(jù)會平均到結(jié)果上去從而降低了精度。防脈沖干擾平均值法:在讀入L個(gè)采樣數(shù)據(jù)后先濾去其中的最大值和最小值,再將剩下數(shù)據(jù)的平均值作為輸入數(shù)據(jù),這樣就大大提高了系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。實(shí)際設(shè)計(jì)上中,可以將上述兩種算法結(jié)合起來,既有效地抑制了干擾信號,保證了系統(tǒng)精度,又能對信號進(jìn)行快速響應(yīng),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)刷新處理。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我的指導(dǎo)教師胡廣洲給了我很大的幫助。不僅使我在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還使我學(xué)到了很多有益的經(jīng)驗(yàn)。在此，我謹(jǐn)向她表示最衷心的感謝。同時(shí)，學(xué)校給了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會，使我得到了很好的鍛煉，在此，我也向?qū)W校的各位老師表示最誠摯的感謝。附錄A：主程序：ORG0000HLJMPMAINMAIN:SETBTR1MOV60H,#00HMOV61H,#00HMOV62H,#00HLOOP0:AJMPDIRLOOP:JNBP1.4,LOOP0AJMPLEDDIR:MOVR0,#60HMOVR2,#0FEHMOVR7,#03HMOVDPTR,#TAB;DIR1:MOVP1,#0FHMOVR3,#20DJNZR3,$MOVA,@R0;MOVCA,@A+DPTR;MOVP2,A;MOVA,R2ANLP1,ADELAY:MOVR5,#2H;DL2:MOVR6,#2H;DL1:NOP;NOP;DJNZR6,DL1;DJNZR5,DL2;INCR0;MOVA,R2RLAMOVR2,ADJNZR7,DIR1LJMPLOOPLED:MOVTH1,#00HMOVTL1,#00HMOV50H,#20MOV51H,#30MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HMOVTMOD,#51HSETBEASETBET0SETBTR0SETBTR1L3:JBCTF0,L4SJMPL3L4:MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HDJNZ50H,L3MOV50H,#20DJNZ51H,L3MOV51H,#30MOVB,#02HMOVA,TL1MULABCHAN:MOVB,#0AHDIVABMOV60H,BMOVB,#0AHDIVABMOV61H,BMOV62H,ADD:MOVR0,#60HMOVR2,#0FEHMOVR7,#03HMOVDPTR,#TAB;DI:MOVP1,#0FHMOVR3,#20DJNZR3,$MOVA,@R0;MOVCA,@A+DPTR;MOVP2,A;MOVA,R2ANLP1,ADELAY1:MOVR5,#0FH;DL6:MOVR6,#0BH;DL5:NOP;NOP;DJNZR6,DL5;DJNZR5,DL6;INCR0;MOVA,R2RLAMOVR2,ADJNZR7,DILJMPDDTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND附錄B:電路圖參考文獻(xiàn)[1]RogersCadenhead.Java編程入門經(jīng)典.梅興文譯.第4版.北京：人民郵電出版社，2007[2]BruceEckel.ThinkingInJava.英文第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[3]張春雷，李文生，張玉柱.基于UML的庫存物資管理信息系統(tǒng)建模.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2005，26(8):2210-2221；[4]陳軼.姚曉昆編著.Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社，2006[5]楊昭編著.二級Java語言程序設(shè)計(jì)教程.北京：中國水利水電出版社，2006[6]趙文靖編著.Java程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與上機(jī)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社，2006[7]趙毅主編.跨平臺程序設(shè)計(jì)語言——Java.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006[8]王路群.Java高級程序設(shè)計(jì).北京：中國水利水電出版社，2006[9]雍俊海編著.Java程序設(shè)計(jì)習(xí)題集.北京：清華大學(xué)出版社，2006[10]朱福喜編著.Java語言習(xí)題與解析.北京：清華大學(xué)出版社，2006[11]吳其慶編著.Java程序設(shè)計(jì)實(shí)例教程.北京：冶金工業(yè)出版社，2006[12]柳西玲.許斌編著.Java語言應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2006[13]施霞萍等編著.Java程序設(shè)計(jì)教程第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[14]HerbertSchidt著.Java參考大全.鄢愛蘭.鹿江春譯.北京：清華大學(xué)出版社，2006[15]宛延闿等編著.實(shí)用Java程序設(shè)計(jì)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[16]JohnJ.Coyle,EdwardJ.BardiandJohnLangley：THEMANAGEMENTOFBUSINESSLOGISTICS[M],WestPublishingCompany,2003：15；[17]LaudonandLoudon：ManagementInformationSystems-OrganizationandTechnology[J],PrinticeHall，2000：139；[18]DiffieW,HellmanME.Newdirectionsincryptography.IEEETransInformTheor,1976,iT-22(6):644654[19]RivestRL,ShamirA,AdlemanL.Amethodforobtainingdigitalsignaturesandpublickeycryptosystems.CommACM2005.1736[20]McElieceRJ,Miller.Apublickeycryptosystembasedonalgebraiccodingtheory.DSNProgressRep.42-44,JetPropulsionLab2005.1736基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究