便攜式單片機控制液晶顯示型心率計(06-100)

　　經采集處理后得到的脈沖信號，通過P3.3引腳被輸入到單片機中。單片機被設為負跳變中斷觸發模式。因此，每次脈沖下降沿到達時，單片機就將被觸發并產生中斷進行計時；而當下一次脈沖的下降沿到達時，單片機就對兩次脈沖間的時間間隔進行運算，運算的結果就是心率。這個結果值，將通過P1口送至SMC1602A液晶顯示芯片的數據端口，從而被顯示出來。

　　在顯示心率值之后，單片機將對此心率值與80~120的人體正常脈搏范圍進行比較。若此值X為80≤X≤120，液晶顯示芯片中會顯示“Very Good！”，以表示被測者心率正常；若此值不在80~120范圍之內，即X＜80或者X＞120，那么，液晶顯示芯片中會顯示“A Little Bad！”，以便表示被測者心率出現不正常。

　　另外，為了提示用戶及時觀察心率值的顯示，電路中還設置了一個提示音的裝置。即每次脈沖到來時，單片機P3.7引腳所連接的蜂鳴器SP均會發出提示音，這樣，當用戶第二次聽到這個提示音時，就表明1分鐘的脈搏計數顯示已經完成。如此一來，結合前面心率采集處理電路中對于每次脈搏給予的點亮閃爍裝置，本心率計在使用時就可以通過聲光相結合的形式形象地把脈搏的快慢顯示出來。

　　此外，本心率計設計的有效測量顯示范圍為50次/分~199次/分。為避免可能出現的干擾的影響，單片機對兩個脈沖之間的時間間距進行檢測，若發現有干擾，即次數值不在設置的有效測量顯示范圍之內時，則忽略該干擾而不顯示。這樣就更加降低了心率計在實際使用時出現誤差的可能性。

　　元器件選取

　　電路中單片機選用AT89C2051單片機。液晶顯示器芯片則選用SMC1602A，電路中用到的運算放大器IC1為常用的四運放LM324，它的四路分別分配給了IC1a、IC1b、IC1c和IC1d。本心率計的電源為7~9V直流電源，可以通過電池供電，也可通過交直流轉換后來獲取，正常工作時的工作電流為100mA。設計中使用的提示音裝置為普通蜂鳴器，也可用8Ω微型喇叭來代替。另外，單片機采用的是12MHz的晶振，若用其它頻率晶振，在軟件設計中就需進行相應修改。

　　在使用前的安裝時，可以將紅外線發射管D1和紅外線接收管Q1分別連接到一個夾子的兩端。將剩余的電路板等部件安裝于一個小盒中，為便于攜帶，小盒外部在電路安裝完畢后應粘接一個可連接皮帶的裝置。為了方便使用時進行按鍵和觀察，復位鍵K1、紅色發光二極管D3、蜂鳴器SP以及液晶顯示器芯片的顯示窗口均要在盒子上留出相應放置的位置。同時液晶顯示的窗口還應外加一個保護硬模，以免室外測量時的損壞。

　　在實際使用時，先將由圖1中紅外線發射管D1和紅外線接收管Q1構成的檢測夾子裝置夾在被測者的任意一個檢測手指上，然后連通電源。若觀察到紅色發光二極管在閃爍，那就表明心率計能夠正常工作。此時，為保證觀察的準確性，可以按下復位鍵K1使系統復位之后再重新開始測量并計數顯示。

　　注意在兩次聽到蜂鳴器的提示音之后，首先觀察到的結果是被檢測者的心率，然后就是這個心率是否正常的英文提示語。若顯示為“Very Good！”，則表示被檢測者心率正常；若顯示“A Little Bad！”，那么就表明被檢測者的心率不太正常了。