【《基于STC89C52单片机的健康监视仪的设计》12000字（论文）】

1[7]。4.2.5按键程序其流程图如图4-9所示。按键一按一下代表改变脉搏报警上限值，按两下表示改变脉搏报警下限值。当按完按键一后，判断按键二是否按下。若按键二按下，则对其值进行加一操作，若没有，则判断案件三是否按下，若按键三按下，则对其值进行减一操作，直到按完两次按键一，退出改变上下限的操作。图4-9按键程序流程图4.3程序的调试该设计为一个多功能的创新设计，程序的编写对于我来说有很大的困难。通过查找资料对其进行参考，在调试中还是遇到了很大的困难。第一个问题是仿真的时候，LCD液晶显示只有亮度，没有数字或者字符的显示。查找资料后知道：LCD亮了只能表示电源接通了，没有显示数字的原因有两种：(1)对比度电压（模块第三脚）没有调好，如果对比度电压不全适，字符将完全看不见。(2)代码有误。因为对于显示屏的读写代码，不能只盯着放在存储器里的字符或数字，显示光标位置的位置也很重要。刚开始就是因为光标的代码没有搞清楚，所以导致了显示屏没有显示，并且出现黑块闪烁的情况。第二个问题是当用户按下按键的时候，无改变其心率的上下限。通过查找资料后明白，需要再次检查矩阵键盘电路的连接并建立新的对应关系。。通过修正，通过DS18B20实现温度采集，通过按键实现心率模拟，可以通过LCD1602成功显示对应的值，并通过按键改变心率值的上下限。当警告率低于或高于设定范围时，单片机控制蜂鸣器发出警报。4.4硬件的调试焊接对于我们来说是一件大工程。在大四上学期的时候曾经亲自焊接过Pt100热电阻温度器。焊接是一件细活，若导线的铜线露的太多容易导致短路，又由于元件实物的引脚都十分细致，很容易造成相邻引脚短路等困难，所以焊接对于我们来说可以算是一座大山。本设计的PCB图如图4-10所示。图4-10系统设计PCB图由于本人知识水平有限，在进行本次设计时，遇到了很多困难，具体为以下两个问题。第一个问题是在仿真连接电路时，单片机是直接接着蜂鸣器的，但是在调试中，蜂鸣器不发出声音。通过阅读书籍明白蜂鸣器需要连接一个三极管，依靠三极管来对其进行驱动，才可进行报警。第二个问题是当系统进人测量状态,但测量值不稳定。感染原因主要是ST188传感器因为受到外接电磁波等干扰，造成采集信号不稳定。其次是损坏或有虚焊。4.5调试结果实物图如图4-11所示。图4-11系统实物图经过测试，发现本次设计能够达到设计所需要目标。将单片机接上电源时，将双手紧握DS18B20的感受端，显示器LCD1602经过一段时间，稳定后就会显示出当前被测用户的温度。将被测用户的食指轻轻放在光电传感器上，待显示灯闪烁五次后，便会显示出当前被测用户的心率值。但由于被测环境有较大的嘈杂波，所以检测时反应较慢，需要等待一定的时间才能够显示出脉搏值。通过左下角的三个按钮，可以实现增大、减小、改变脉搏报警范围的功能。通过复位键可以使STC成功复位。测量值与实际值存在着一定的误差，通过运动手表测量出被测用户的心率值，再用设计出的系统进行测量。误差产生的原因有很多，按误差出现的规律可分为系统误差、随机误差和粗大误差。系统误差是有规律可循的，例如手表的误差。随机误差是不可预知的，无法消除或者修正。粗大误差所得到的测量结果就是错误的，需要重新测量被测量。对脉搏测量进行误差分析，选取了5次测量结果，如表4-1所示。表4-1测量结果实际的脉搏次数测量得出脉搏次数1测量得出脉搏次数2测量得出脉搏次数3测量得出脉搏次数4测量得出脉搏次数5858383858284设脉搏测量值为x，则由式4-1可以得出其平均值x为：x=1583+83+85+82+84=83.4则可由式4-2得出x的标准误差估计值S为：S=15×4×（83−83.4）2经过误差分析，可以看出该系统基本可以达到设计要求。结论本次设计理论与实际相结合，我学到了很多书上没有的内容，同时自身的自学能力、动手能力都得到了一定的加强将理论知识与实际相结合，可以锻炼自身的发现问题、分析问题、解决问题的能力，也能够提高自身的动手能力，提高个人的综合能力。本次毕业设计涉及到了C语言的汇编、单片机原理、检测技术、模电和数电等其余专业知识的综合，对于我来说是一个很大的挑战。虽然结果能够实现想要的功能，但在设计的过程中，困难重重，例如元件的挑选，并且每个元件的初始化程序、读写程序都需要一定的耐心才能够把它理解，然后应用到自己的程序上。本次设计还有很多的不足，例如：光电传感器有时检测不到红外线信号，所以通常要多试几次才能够读出心率值。其次，本次设计采用的是接触式温度传感器。由于有接触，所以会导致被测温度与实际值有所不同，而非接触式温度传感器精度更高，但由于经费不足，无法将其纳入考虑。如果时间充足，我可以对该系统在设计一个语音功能，能够读出当前的体温和心率。还有很多地方要不断地创新，如果时间充足，我会优化本次的软件和硬件设计，是系统功能更加强大。参考文献蒋小梅,张俊然,赵斌,陈富琴.可穿戴式设备分类及其相关技术进展[J].生物医学工程学杂志,2016,33(1):43-46.梅策香,柳钰,曾利霞.可穿戴设备在人体健康监测中的应用与发展现状[J].电子世界.2016(19).王璐.情境中的智能设备用户体验——以可穿戴设备为例[J].大众文艺,2014(23):101-102.Alshurafa,N.,Sideris,C.,Pourhomayoun,M.,Kalantarian,H.,Sarrafzadeh,M.,&Eastwood,J.A.“RemoteHealthMonitoringOutcomeSuccessPredictionusingBaselineandFirstMonthInterventionData”,2016.王一丁,严纯贤,李虎.非接触式人体膝关节健康监测系统的实现[N].北方工业大学学报,2020.李凌春,李万利.无线音频生命探测仪微振探头设计[J].消防技术与产品信息.2018,31(08).常太华.苏杰.过程参数检测及仪表[M].中国电力出版社,2009.06.刘琳琳.邱红星.时梅林.基于光电传感器的便携式心率监护系统设计[J].2018.陈凯.液晶显示万年历、时间、星期及温度[D]，湖南：湖南理工学院，2009.程启明.黄云峰.徐进.赵永熹.基于汇编与C语言的单片机原理及应用[M].中国水电水利出版社.2012.陈权昌.李兴富.单片机原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,2007.8.汪文.陈林.单片机原理及应用[M].湖北:华中科技大学出版社,2007.金伟正，单线数字温度传感器的原理及应用[J]，电子技术应用，2000.华成英.童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M]，北京：高等教育出版社，2006.吴建平，传感器原理及应用[M]，北京：机械工业出版社，2009.Ram,R.D.,&Bhavani,G."Healthmonitoringusin