【基于单片机的心率测试仪设计与实现（论文）10000字】

I基于单片机的心率测试仪设计与实现目录TOC\o"1-3"\h\u11508摘要 1191041绪论 3189731.1课题研究背景与意义 3283111.2国内外研究现状 3212591.3论文主要研究内容和结构 4163722系统的总体设计方案 5149982.1设计方案验证 556422.1.1采样单片机方案 5131422.1.2采用PLC方案 5223842.1.3CPLD或者FPGA方案 557192.1.4方案的选择 6149602.2系统的总体设计结构 6175142.2使用软件介绍 7147502.2.1Altium

designer介绍 7324602.2.2KeilC51软件 8261933系统的硬件设计 10231053.1单片机最小系统电路 10204523.1.1复位电路 10183923.1.2晶振电路 10117373.2LCD显示模块 11186673.2.1LCD的分类 12113633.2.2LCD模块的引脚和封装 12205153.3拟量输入模块设计 14301693.4电源电路 1580654系统软件设计 16105274.1系统软件设计 16132384.2ADC采样软件的设计 17112794.3液晶显程序 1839315总结 19608参考文献： 21摘要：心率基本生理信息参数最能反映一个人的健康状况，对这个参数进行采集，显示并能提前对不合理状况进行预警不仅仅能够防患于未然，也能帮助医生及时的了解病人状况，少去了重新检查的时间医生能够最快的速度做出病情判断而开展救援工作，所以人体心率状态监测装置在家庭医疗和临床医疗方面有着很大的市场需求。为此本论文设计了一种体积小便于携带，操作简单，功耗低的人体多参数控制系统。该系统能在任何场合随时随地的检测心率基本信息。本次课题的初衷在于解决目前人员居家无法了解自身的状态信息的不足，设计了基于51系列的单片机进行一款心率测取检测设备的设计工作。本设计有效的结合了51系列单片机和检测传感器。本课题的研究内容如下：主控模块接收传感器传输过来的心率模拟信号，然后51将这三个模拟信号进行解析后传输到LCD上面供人直观的查阅。关键词：心率监测；51单片机；LCD液晶显示1绪论1.1课题研究背景与意义随着社会经济和社会科技的不断发展，现如今许多科研项目带来的价值已经逐渐被认可，这也带动人们的生活水准逐渐提升档次，但与此同时其附带的负面影响也逐渐体现出来，常见的情况例如工作压力增大、生活规律出现问题等，在这样的大环境下导致慢性疾病的患者逐年增多，而且即便未患有高血压抑或其他相关心血管疾病的群体也大多长期处于亚健康状态，依据现代人生活规律分析可以得知，近些年慢性病的病患群体正逐渐年轻化，长期如此下去会导致社会发展倒退。在近些年，由于国内碳排放较大以及空气质量把控政策缺失的导致雾霾的情况日趋严重，这对国内病患逐渐增多、年轻化的趋势产生促进作用。并且因为空气中会附着一些致病菌体以及一些对人身体机能产生不利影响的污染成分，一旦随呼吸进入人体之后就会产生血栓，继而导致各种病变的产生。为此本课题提出了一种用于检测人体健康信息的心率检测仪。在学校和职场里面，以现在国家提供给我们的生活水平，除了学习和工作，学生和白领在他们的身体上的锻炼很少，他们几乎是不怎么锻炼的，这些学校的学生和办公室的白领很多都在身体上表现的肥胖，这个肥胖不好的，它是一种体虚的表现，也是一种亚健康的状态，这种状态困扰了众多学校的学生和办公室白领，最近几年国民的身体好糟糕，我们的国家考虑国民的身体提出了一种健身运动，这种健身运动时全民都可以参加的运动，而且人们越来越对健康的状态给们的生活提供的好处。为此市场上出现了各种智能的监测装置，这些装置有监测的功能，这个功能可以监测我们的身体状况，目前这种可以监测身体的智能监测装置有智能手环、智能手机等的监测装置，但是目前市场上大部分的可以监测身体状况的智能监测装置拥有的检测系统功能比较简单，这些监测装置比较简单的功能不能很好的照顾职场人士，为此针对这种现象本课题研发的一种单片机蓝牙心率脉搏检测就显得尤为重要，并且有着很大的市场。1.2国内外研究现状随着相关技术的不断发展，直至20世纪中期，大量相关领域的检测设备有了质的飞越，测量仪作为一种单独的产品其市场开发程度也在逐渐加强。测量仪器在近些年的发展过程中逐渐在功能和销售渠道上进行完善，截至今日在设备的类型和功能上已经具备覆盖性，最初的测量仪是靠里测量的机械工作，这种测量仪是全机械型的测量仪，随着技术的发展我们国家的测量方法改变了，变成了电子测量方式，它可以把测量的模拟数据显示成数字，测量身高和体重方法不再是用手动的去计量。随着相关领域的创新意识增强以及近些年相关技术的不断发展，市面上出现了很多新的测量身高体重的仪器，这些仪器可以传输、判断、记忆测量我们的身高和体重时的数据。在新的时代里，测量仪可以在外观上有不同外观，它们在测量身高体重时也有很大的测量作用。转眼国外相关领域的研究成果可以看出，电子测量器以及电子衡器研发技术在诸多行业中都已经具有明显的影子。其中最主要的技术突破就是在称重条件的限制上，从传统模式下仅仅可进行静态测取发展至如今可支持动态测取的局面，而且也逐渐在技术领域尽可能将测取数据的数字化做到最好。在产品的性能更新性上，将原有的单参数测取变更为现如今具备市场影响力的多参数测取，以及在设备新奇功能的研究过程中，其快速得出测取数据以及可进行动态测取的优势带动起市场发展[3]。在针对近几年进行新产出设备的性能进行分析之后可以看出在便携性以及板块性能提升上有了较大的进步，并且此领域的发展速度对于整体行业发展也有较大的促进作用。随着其不断的发展，功能特性的智能性增强导致其更加具备综合性以及组合性。1.3论文主要研究内容和结构本论文的检测系统主要包括以下六个部分：分别为主控模块、采样传感器、调理电路、LCD液晶显示、蓝牙电路和电源电路。其中主控模块为51控制器，以及和51控制器组成的复位晶振电路，采样传感器分别采样人体心率、脉搏与体温数据，然后调理电路将传感器数据采集的数据经过滤波放大传输给51的调理模块，LCD显示模块显示人体三大参数的，蓝牙设备和手机连接，使用人员通过手机读取相应的信息，电源电路主要给系统供电。本课题主要研究内容如下：第一章：对心率、脉搏与体温检测的意义进行了简单介绍，并简单阐述了国内外在心率、脉搏与体温检测方面的发展现状，根据目前对人体健康检查项目较为单一的情况，提出了一种单片机蓝牙心率脉搏检测的设计。第二章：在本章里我们设计了一个总体方案，这个方案的设计是根据测量心率、脉搏与体温的方法设计的，这个设计方案主要是对这些原理的理论分析，有了这个基础可以提供本系统的设计。第三章：本系统的设计部分有包括硬件设计的部分，这个设计部分进行了一些简单的分析，这些分析主要分析的是系统的硬件的设计，系统需要的一些功能，以及这个系统在技术上面需要的技术指标，简单设计了采集电路对我们的心率、脉搏与体温的一些数据的采集的功能。第四章：对系统软件设计部分，成功对心率、脉搏与体温信号进行了采样、和数据传输等处理。2系统的总体设计方案2.1设计方案验证2.1.1采样单片机方案选择51单片机，它是宏晶公司的8位MCU控制器，其内部为8位宽的总线，数据处理能力强，最高时钟可以达到12M赫兹，其内核采用了主流的51核系列。宏晶公司为其配套开发了keil2软件工具，通过该工具，用户可以自主的对相关定时器，中断，ADC等外设进行图形化的配置，节约用户大量的时间。其自带的ADC模数转换功能，USART串口通信功能等等都使得用户不需要在去进行另外的电路设计，加快了开发速度。在汽车，机器人等多种场合，51系列芯片被广泛应用，可靠性强，性能稳定。2.1.2采用PLC方案将PLC技术应用到心率控制系统上，通过对控制系统的硬件基本配置、系统的电路设计、软件程序设计进行了全面的分析，同时研究了对数据控制算法的优选、各项参数的整定等。最终本课题的研究中，采用的是德国西门子公司生产的S7-200系列PLC控制器，在该套控制器系统中，传感器将采集到的电压电流这些外部模拟量通过系统转化为可供传输的电流信号此信号在EM235模拟量输入模块中可以被转换为数字信号，而后进一步传输到PLC控制器当中，之后再转化输出控制心率系统。2.1.3CPLD或者FPGA方案采用可编程逻辑器件FPGA或者CPLD作为本次课题的主控制器，对于可编程逻辑器件，其运算速度快，最大的特点就是其特有的并行运算能力，相较于其他MCU等微控制器，其综合运行速度远远高于其他非可编程逻辑器件，其被广泛应用于航天，通信等对速度要求高的场合。在软件编程方面，其编程语言主要是VHDL和VHERILOG两种，相较于C语言来说，其编程难度会更大一点，尤其在涉及到浮点运算，乘法除法运算时其操作难度尤为明显。由于其本质上是纯硬件的特性，因此对于底层位的操作需要较高的知识储备和了解，同时其特有的并行运算方式，注定了其高性能高功耗的特性。在芯片使用上，其通常需要+4.3V电源给其IO管脚，+1.8V电源和1V电源给其内核供电，因此在电源的供电上相较于MCU的单一供电要求也较为复杂，对纹波的要求，电源芯片的要求也更高。这也就要求需要更好的电路的设计能力，但鉴于其快速的运算能力，因此被广泛应用于各种高速场合。2.1.4方案的选择本课题综合介绍了51单片机控制方案、PLC控制方案和CPLD或者FPGA的控制方法，详细介绍了使用3种方案时如何搭建系统工作，就PLC方案来说，采用梯形图设计本课题，编程简单，同时PLC的抗干扰性比较强大，在工业现场使用比较多。但是PLC的使用成本比较高，系统比较庞大，光一个PLC就得占用很大的地方，相较于单片机方案来说，单片机编程采用的C语言，比梯形图编程要复杂，但是本课题的代码可以网上查阅参考，设计也较为简单，再加上单片机的使用成本不及PLC的一个零头，本课题的使用场景也是不工业环境，所以综合考虑单片机方案较为合适本课题的设计，再比较单片机和CPLD方案，单片机设计常用的语言是C语言，这是大学入门第一堂课必学的课程，熟练度深入人心，而CPLD设计过程需要的VHDL和VHERILOG语言针对于本课题设计过程中难度有点大，再加上VHDL和FPGA大部分都是BGA封装，引脚数很多，硬件设计起来完全是大材小用，所以本课题最终选择单片机方案。2.2系统的总体设计结构本系统是一个基51设计的监测系统，该系统的功能特性为对人体健康情况进行实施监督，系统的整体设计方案如下图2.1内容所示一般。该系统在正常运行状态下的常规流程为：第一步：首先，采集人体三项指标之后的传感器将其转化为模拟信号，在经过信号调理之后将这些数据传输到51主控制器，然后51主控制器将这些电信号进行处理然后显示在LCD液晶显示器，并且本系统蓝牙设备和手机连接，使用人员通过手机读取相应的信息，电源是给整个系统进行供电的。图2.1人体多参数检测装置的总体框架图（1）主控模块模块部分主控模块是一个控制核心，其工作核心主要是进行采样，计算和显示等控制。（2）采样模块部分本课题的采样模块使用的是心率、脉搏与体温，将人体常用的基本信息转换成电信号给单片机。（3）显示模块部分显示模块主要采用LED显示器，主要用来显示当前心率、脉搏与体温信息。（4）蓝牙接口电路本课题的蓝牙接口电路主要是蓝牙设备和手机连接，使用人员通过手机读取相应的信息。（5）电源模块部分本课题采用的电源为5V直流电源，为本课题的总体供电方案。2.2使用软件介绍2.2.1Altium

designer介绍在计算机技术没有成熟，以及计算机没有普及之前，电路设计、电路原理图的绘制和电路仿真很多时候都是人工操作，随着电子科技的逐渐成熟，以及计算机价格的平民化，电路设计等操作均是借助计算机来完成。尤其是基于市场的需求，大量的新型的元器件被开发出来，电子线路相较过去更加的复杂，如果使用手工进行的电子线路的设计，就会相当的困难，出现的错误也比较多，使用计算机软件可以有效的提高工作的效率，保证工作的质量。目前工业界用的最多的工业软件是AltiumDesigner，其功能强大，设计成熟，并且设计公司一直对该软件进行维护和更新。图2.2是AltiumDesigner14界面。图2.2AltiumDesigner中文使用界面2.2.2KeilC51软件KeilSoftware公司在市场需求的推动下，为了更好实现系统的仿真，推出了uVision3软件，该软件支持的单片机较多，支持多种单片机的集成开发。就其使用功能来说，在其配置的基础功能之上，还配设有功能导航器，所以在该软件的使用过程中，不仅可以实现模板的编写与修改，还可以进行功能向导。完成代码的书写和方针图的设计之后，可以将仿真代码生成hex文件，嵌入到仿真图实现仿真。晶振电路可以起到计数的作用，原理在于晶振震荡频率的快慢，一般使用的晶振频率为11.0592MHz，这个频率并不是固定的，可以根据实际需要进行修改。在进行仿真调试的时候，需要仿真器与PC机之间实现流畅的数据通信，keil配置了LEC，功能是用于数据的接收，当它通信流畅的时候，则其会一直处于闪光状态。在开始使用keil软件的时候，打开时keil软件处于灰色状态，无法直接的进行程序的编辑和调试，需要先创建一个新文件。具体的操作流程如下：使用鼠标点开keil文件，选择菜单栏的“project”，在下拉菜单中选择“newuvisionproject”，实现一个新文件的创立，并对新创的文件进行命名，文件名称确定后，会弹出一个单片机型号的选择窗口，基于实践设计的需要，选择合适的单片机类型。本次设计使用的单片机型号是STC89C52，选择完成后，点击“是”。尤为重要的是，在进行文件的新建，编辑页面的时候，需要在名称的后面添加后缀名。选定“Target1”，点击“SourceGroup1”，选择“addfilestogroupssourcegroup1”，在进行编辑的时候，可以发现系统的指示灯开始闪烁，基于程序的编辑顺序，一步一步的进行编译。如果编译出现错误，最下面的空白窗口会进行相应的提示，使用鼠标单机提示，自动索引到错误出现的位置，设计人员根据提示，进行错误的纠正或警报的处理。在进行多轮的错误修改之后，在程序编译没有错误的时候，可以生成“HEX”文件，如果程序还存在着错误，则无法生成该文件。导出“HEX”文件的操作步骤如下所示：用鼠标点击菜单栏的“project”选项卡，在下拉菜单中选择“optionsfortarget1”，系统弹出窗口，进行晶振频率的设置，本次设计使用的晶振频率为12MHz，设置完成后，点击弹出窗口的“output”选项卡，在“createHEXfile”前的方框内勾选。当程序的编译没有错误之后，该窗口会有“createHEXfilefrom”的选项，点击该选项，将“HEX”导出来。KeilC51软件的打开界面具体如图2.3所示。图2.3KeilC51软件打开界面3系统的硬件设计3.1单片机最小系统电路STC89C52单片机出现的时间较早，基于多年的更新和完善，设计较为成熟，应用广泛。如果仅仅是让单片机运行起来，只需要配置相应的晶振电路和复位电路，组成的系统被称为“最小系统”。晶振电路的作用是为单片机提供计数，是维持单片机运行的核心模块，复位电路能够实现单片机的重启。任何系统如果想正常的运行，都需要配置单片机的“最小系统”，本文设计的“心率检测系统”，“最小系统”也发挥了巨大的作用。在单片机学习网站或相关的专业资料上，关于“最小系统”的搭设和用途，都有详细的说明，在设计具体单片机系统的时候，可以进行参考。如下图3.1为STC89C52型号单片机的最小系统图。图3.1单片机最小系统51单片机功能强大，指令系统完善，现在市场上较为流行的16位单片机和32位单片机都是在51单片机的基础上发展起来的，本次设计使用的STC89C52型号单片机也不例外。STC89C52型号单片机配置相应的存储单元，在系统运行课程中，不仅可以实现程序的控制，而且还可以实现相应数据的存储。3.1.1复位电路单片机最小系统配置了“复位电路”，复位电路的工作原理具体如下：给系统供电后，VCC引脚给电容供电，复位引脚短地，进而实现单片机的复位，该系统的复位操作使用的时间在几毫秒内。在操作过程中，当VCC给电容充满电后，复位引脚短地，但是系统没有产生复位，表示复位电路发生故障，重启电源，复位系统，重新运行系统3.1.2晶振电路根据”单片机最小系统“可知，晶振电路的构成是8MHZ晶振，外加两个30PF电容，缺少任何一个部分，都无法实现晶振电路的正常运行。晶振会产生频率，频率的大小与安装的晶振有关。单片机计数和计时都是靠接受晶振发出的脉冲信号，晶振的参数设置欸8MHZ，表示晶振会产生的频率我为8MHZ，该参数设置的越高，表示频率就越高，高参数设置的越低，表示频率就越低。单品机结构紧凑，晶振电路属于外设电路，因此对于配置了晶振电路的单片机系统来说，就不需要在嵌入晶振芯片。单片机引脚的定义如下所示：40引脚：VCC，接的是电源，给系统供应5V的直流电；20引脚：GND，接地，该引脚的电压为0V；9引脚：外界电路是复位电路，复位电路对于单片机系统来说，是必不可少的，可以使单片机程序运行出现故障的时候，直接跳到程序的原始位置。复位电路有一个RC电路，承担滤波的职责，能够稳定电路。31引脚：当该引脚的电平为高电平的时候，单片机访问的是片内程序，当该引脚为低电平的时候，单片机可以访问片外程序。19引脚：对单片机配设的时钟振荡器具有控制作用。18引脚：外接的是晶振电路，晶振电路是由8MHZ晶振和两个30PF的电容组成的，晶振电路能够产生持久恒定的频率，实现单片机系统的计数和计时，是单片机系统的重要模块，对于单片机系统的运行起到关键作用。P0，P1,P2和P3口是单片机的输入输出口，对于单个具体的输入输出口来说，又有特殊的作用，具体使用可自行查阅相关的专业资料。尤为重要的是，P3口具有复位作用，当单片机外设的复位电路出现故障的时候，可以使用P3进行电路的复位。3.2LCD显示模块本次设计经费有限，因此选用了性价比较高的1602显示模块，数据模块与主控单元相连，连接的引脚如下图所示，在每条连接线上都会串联一个1000欧姆的电阻，以此提高数据传输的稳定性。图3.2LCD1602显示模块3.2.1LCD的分类市场上较为流行的液晶显示器有两种，分别是段码式液晶，另一种是点阵式液晶。段码式液晶设计之初是为了代替数码管的，因此其具备数码管的一切功能，成本低廉，不仅可以显示公司的品牌商标，而且还可以显示数字和特定图案，受到了各大顾客公司的广泛认可。点阵式数码管主要用于显示汉字，本次设计的系统需要显示汉字，且点阵式数码管种类繁多，常用的LCD1602设计简单、应用方便，受到师生的喜爱，且价格低廉，所以本次设计使用点阵式液晶，具体型号为LCD1602。3.2.2LCD模块的引脚和封装下面介绍常用的16字*2行（简称16*2）字符模块，如图3.3所示，通过图3.4可以得知PCB封装图3.3LCD的原理图图3.4LCD封装图针对LCD1602的引脚功能进行具体阐述，其有16个引脚，具体功能如下：引脚1：VSS，接地；引脚2：VCC，为LCD1602提供5V直流低压电；引脚3：当液晶显示屏接电的时候，屏幕的对比度就会降低，引脚3可以有效的提高屏幕的对比度，使得显示出来的数字更加的清晰准确。需要说明的是，当显示屏幕的对比度过高，就会出现“鬼影”现象，所以需要合理操作，有效调节对比度；引脚15和引脚16，分别接背光的正极和负极。对程序进行编辑可以有效的进行液晶模块的读写和光标的移动等操作。下面针对相关指令进行具体阐述：指令1：清楚01H里的内容，光标复位，计数器数据不变，最后复位到00H；指令2：光标恢复至原来的位置；指令3：在写书数据的时候，显示光标移动的位置。指令4：当B接高电平的时候，光标开始闪烁，当B接低电平的时候，光标停止闪烁；当C接高电平的时候，光标开始出现，当C接低电平的时候，光标消失；当D接高电平的时候，屏幕内的内容开始显示，当D接低电平的时候，屏幕内的内容消失[20]；指令5：该指令的功能在与实现光标和屏幕内容的移动，并且配合引脚10和引脚9的使用。当引脚10为高电平的时候，表示屏幕内容可以移动，当引脚10为低电平的时候，表示光标可以移动。当引脚９为高电平的时候，移动的方向为右方，当引脚9为低电平的时候，表示移动的方向为左方。指令6：用于设置相应的格式，配合引脚9，引脚10和引脚11的使用。当引脚9接的是高电平的时候，表示显示的字符是按照5乘10的规范，当引脚9接的是低电平的时候，表示显示的字符是按照5乘7的规范；当引脚10为高电平的时候，表示是以双行的形式进行显示，如果引脚10是低电平，则表示以单行的形式进行显示；当引脚11为高电平的时候，使用的数据接口规格是8位，当引脚11为低电平的时候，使用的数据接口规格为4位。指令7：设置地址。指令8：对DDRAM进行地址索引，或者数据存储的时候，使用的地址范围00H-7FH；指令9：显示“忙”或者读取计数器地址，与引脚14配置使用。当引脚前接入的是高电平的时候，表示系统的状态为“忙”，此时系统不接收任何指令和信息；如果系统处于不忙的状态，此时引脚14显示为“低”电平。指令10：进行写CGRAM或者是DDAM，要配合地址设置命令；指令11：读CGRAM或DDAM在配置命令是要考虑到地址。初始化LCD1602模块，则数据清零的模块具体如下：屏幕的内容清除掉：功能设置恢复原始状态；是否显示恢复至原始设定；输入模式恢复至原始设定。3.3拟量输入模块设计基于单片机的心率，脉搏和体温采集系统的设计中利用传感器将离散信号转成能够被检测的连续性好，经过调理后进行AD转换。每路的模拟量通信在经由低通滤波之后，运行再处理最后再进行采样，而下图3-5所代表的是，PT1为心率和脉搏采样的低电压信号。利用两个运行放U1A和U1B处理输出ADC2-Y0信号。而U1A运放作为反相的比例放大器，而U1B也作为同相比例放大器，这里使用到的是两个不同的放器，因为先后问题根据两个放大器的有缺点来完成设计。1.同相放大器优点：输入阻抗高，电路的输出阻抗非常好；缺点：在放大电路之后就会没有虚地。还会有一个比较大的共模电夺，不过抗干扰的能力会比较差一点，还有一个比较小的缺点则是需要放大倍数也只能大于1。

2.反相放大器优点：在输入电位之后其近似值为零，不过只有差模信号，其抗干扰能力会比较强。缺点：其输入的阻抗会比较小，而且并不适合用在电路前的输出阻抗。缺点：输入阻抗非常小，不适用于电路前的输出阻抗。图3.5模拟量通道原理图在本次设计中，采用了单片机中的中央控制器芯片，它自带八位的数模转换器，检测精度却没有达到要求。在这里本设计就外加了一个16位精度的ADC采样芯片OPA388，同时由于本次设计中采样2路模拟量数据，如果直接使用单片机采样，那样采样精度会不准，所以才有本课题的ADC采样芯片，采样精度会更高。如图3.6所示为外接OPA3883硬件电路图。图3.6OPA388硬件电路图3.4电源电路本设计中所有器件的使用电源均为3.3V直流电源，所以我们必须自制一个稳压电源，一供单片机以及外部器件使用，在本次设计中将外部接进来的的5V转3.3V用在本课题的供电应用中，因为本课题的功耗有可能比较大，一般的LDO无法满足本课题的需求，所以本课题采用DC/DC电路，这样就能够提供大功耗电流需求，其控制电路图如图3.7所示，图3.7电源电路4系统软件设计4.1系统软件设计针对仪器的三大参数采集功能的实现主要是依靠51微处理器展开，所以在系统中51单片机的作用价值极大，其承担了大量的数据采集和处理分析任务，囊括了的AD采样以及信号转化和数据上传等。本论文的工作模式可以分为本地模式以及上位机模式。所谓的本地模式就是将系统和上位机版块完全脱离，自行进行独立的信息采集工作。在系统执行本地模式时，会通过while循环语句对三个ADC采样函数进行嵌套，分别对应的是心电信号、脉搏信号以及体温信号。在系统采用无限循环轮询的方式对三个函数进行信号探取，在检测获取到一定数值的信号之后便在LCD上进行相对应数值的显示；而在人为选择上位机模式表示的是采用蓝牙通讯线的方式将采集到的讯号上传至上位机处理器进行相对应的处理分析，最终出示对应的测量结果。图4.1为该过程程序框图。图4.1系统主控流程框图4.2ADC采样软件的设计本软件设计中采集心率的方法是采取轮询的方式，一直循环采集心率这个信号直到采集到心率信号，软件流程为在软件的主程序启动运行会进入while循环语句的时候，嵌套到这个while循环语句中的嵌套的函数为ADC采样函数，这个采样函数采取心率这个信号，，如果这个软件的主函数收集到心率信号这个主函数对所采集到的心率信息进行处理，然后读取该值，并在LCD中进行显示。整个心率测量程序流程如图4.2。图4.2体重测量程序流程图4.3液晶显程序本设计选择的显示屏是LCD型号的显示屏，这种显示屏能够吧数字和汉字显示我们能直观看到的。这个显示屏在通电后有可能不会正常的工作，这种情况是在这个显示屏的系统上电的情况下这个显示屏要初始化。设置最开始的行，把显示屏清屏和显示屏复位都是这个显示屏的初始化的过程初始化过程。图4.3所示的是初始化流程。图4.3LCD初始化流程在系统运行上述程序时，每一个汉字都将对应其专属的字符编码。在执行输入某一汉子字符时仅需要找到对应的字符码，通过计算其字模地址显示起始位置相关信息。在显示页面存在的复位键是再次执行程序的起始键，也就是说需要进行下一操作指令时需要点击复位键。图4.4所示的是LCD主程序流程图。图4.4LCD显示流程5总结即将面临毕业的压力，而写论文也是衡量我们在大学所学成果的标准之一，通过对论文里面的知识点的收集和理解能够在一次的温故我们所学的知识，为了更好的完成毕业设计，不得不深入的去研究这个行业的相关知识，还有控制方面的知识，而在此过程当中，对于我们专业知识的深度也有了一个更深入的了解，对于今后找工作也有着非常大的帮助。在设计时所需要的问题，我们不得不通过各种途径去搜集资料。然后再进行深入的研究。此外，我还自学的PCB作图以及KEIL软件，虽然在设计的过程当中也有走过很多弯路，但有些事情还是要自己走过一遍，才能知道自己那里有不足。这不仅有助于积累经验，而且对于自己的性格也是一个很好的沉淀。在自己沉下心来做一件事情的时候，得到的感受其实是非常不一样的，即便是失败，但也不是空手而归的。通过几个月的努力我终于完成了此次的设计，在设计的过程中，不可避免的会遇到问题，而我只能通过询问老师还有寻找同学的帮助，调用一切可以利用的资源来完成此次设计。在此也非常的感谢班上的同学，为了解决我的问题，我经常要跑到宿舍去请教，有时候还需要先给我辅导理论知识，然后再教授我相关知识的运用，经常往复的要去询问他们，而通过此种练习方式，我的技术得到了非常大不平的提升在其中，令我印象最深刻的就是AD软件制图。在以前对于使用AD软件制图这个概念并不深刻，还有很多地方也不会使用，有时候经常一个原理图出来了，工作也就完成了，并不知道要去进行规则性的检查，只是画出一个图之后，就有一种特别沾沾自喜的感觉。感觉自己好像已经充分的会使用这款软件了，不过在通过此次的毕业设计之后，我对于AD软件的使用已经熟悉很多了，明白了什么是PCB布线，也知道了什么