如何采用STC89C51单片机实现心率脉搏计检测系统的设计？

1.功能原理
脉搏传感器采样脉搏信号，采用STC89C51单片机作为控制器，脉搏传感器输出方波传入单片机，触发单片机进去外部中断函数，每接收一个脉冲波形，显示屏就计数一次。如果脉搏次数超过设定值是，用蜂鸣器报警提示。
  2.硬件设计
（1）总体硬件框图

  

  

（2）心率检测电路原理
心率检测电路是以红外反射式传感器ST188为检测原件，并利用单片机系统内部定时器来计算时间。

  

  

心率检测处理电路
  此电路采用两级运算放大电路，一级放大倍数为可调，二级放大倍数固定为2。当红外反射式传感器ST188感应到一个完整的脉搏，便产生一个脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数，并使用定时器计数脉搏的频率。系统运行中能显示脉搏心率次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏心率次数和时间。
（3）其他硬件电路
除了主要的心率检测电路外，还包括单片机最小系统、LCD1602显示屏电路、蜂鸣器报警电路。因为这几个电路比较常用，就省略不介绍了。
  3.程序设计
(1)LCD1602驱动程序
  
***it RS = P2^5;//Pin4
***it RW = P2^6; //Pin5
***it E  = P2^7;//Pin6
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long


uchar data TimeNum[]="                ";
uchar data Test1[]="                  ";


void DelayUs(unsigned char us)//delay us
{
unsigned char uscnt;
uscnt=us>>1;/* Crystal frequency in 12MHz*/
while(--uscnt);
}
  


/******************************************************************/
void DelayMs(unsigned char ms)//delay Ms
{
while(--ms)
   {
     DelayUs(250);
     DelayUs(250);
         DelayUs(250);
         DelayUs(250);
   }
}
void WriteCommand(unsigned char c)
{
DelayMs(5);//short delay before operation
E=0;
RS=0;
RW=0;
_nop_();
E=1;
P1=c;
E=0;
}
/****************************************************************/
void WriteData(unsigned char c)
{
DelayMs(5);   //short delay before operation
E=0;
RS=1;
RW=0;
_nop_();
E=1;
P1=c;
E=0;
RS=0;
}
/*********************************************************************/
void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c)
{
unsigned char p;
if (pos>=0x10)
    p=pos+0xb0; //是第二行则命令代码高4位为0xc
else
    p=pos+0x80; //是第二行则命令代码高4位为0x8
WriteCommand (p);//write command
WriteData (c);   //write data
}
/*************************************************************************/
void ShowString (unsigned char line,char *ptr)
{
unsigned char l,i;
l=line<<4;
for (i=0;i<16;i++)
  ShowChar (l++,*(ptr+i));//循环显示16个字符
}
/*********************************************************************/
void InitLcd()
{
DelayMs(15);
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x38); //display mode
WriteCommand(0x06); //显示光标移动位置
WriteCommand(0x0c); //显示开及光标设置
WriteCommand(0x01); //显示清屏


}
   (2)脉搏检测处理程序
  
unsigned int i,n,ci,dd[11],jj,j,k,tmp;
bit w=0;
uchar bh;
ulong time;
***it spd = P2^0;




external0() interrupt 0//外部中断服务程序
{
          w=~w;
        if(w==0)
        {
          EX0=0;
          ET0=1;
          TH0=0x0;
    TL0=0x0;
          n=0;
        }
        else
        {
                time=n*65536+TH0*256+TL0;
                dd[jj]=30000000/time;        //计算脉搏时间
                jj++;
                if(jj>10)
                {
                   jj=0;
                   for(j=0;j<11;j++)
                      for(k=0;k<11-j;k++)
                             {
                                     if(dd[k]>dd[k+1])
                                          {
                                                   tmp=dd[k];
                                                  dd[k]=dd[k+1];
                                                 dd[k+1]=tmp;
                                         
                                          }
                                           


                                 
                                 }
                   if(dd[5]>50&&dd[5]<200)ci=((dd[4]+dd[5]+dd[6])/3)+11;
       
                }
                TH0=0x0;
        TL0=0x0;
                n=0;
       
        }
}
void timer0(void) interrupt 1
{
n++;


}
(3)主函数
  
void main(void)
{
        InitLcd();//
        DelayMs(15);
        IT0=1;     //INT0下降沿中断
        EX0=1;     //允许INT1中断
        TMOD=0x1;
        TH0=0x0;
        TL0=0x0;
        TR0=1;
        ET0=1;
        EA=1;


        while(1)
        {
                 if(n>10)
                 {
                         n=0;         
                         jj=0;
                         ci=0;
                                         TimeNum[0]='N';
                                         TimeNum[1]='O' ;
                                 TimeNum[2]=' ' ;
                                 TimeNum[3]='I' ;       
                                 TimeNum[4]='N' ;
                         TimeNum[5]='P' ;
                         TimeNum[6]='U' ;
                         TimeNum[7]='T' ;
                         TimeNum[8]=' ' ;
                         ShowString(0,TimeNum);
                                 ShowString(1,Test1);
                        }
                        else       
                        {
                                if(w==0&&EX0==0)
                                {
                                        delay();
                                        EX0=1;
                                }  


                                TimeNum[0]=' ';
                                TimeNum[1]=' ' ;
                                TimeNum[2]=' ' ;
                                TimeNum[3]=' ' ;       
                                TimeNum[4]=' ' ;         
                                TimeNum[5]=' ' ;
                               
                                if(ci/100>0)TimeNum[6]=ci/100+'0' ; else TimeNum[6]=' ' ;
                                if(ci/100==0&&ci%100/10>0)TimeNum[7]=ci%100/10+'0' ; else TimeNum[7]=' ' ;
                                TimeNum[8]=ci%10+'0' ;
                                ShowString(0,TimeNum);
                                ShowString(1,Test1);
                                if(ci>100)spd=0;else spd=1;
                        }
               
                }
        ;
}