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基于51单片机的心率计设计程序

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ID:264693 发表于 2018-1-4 09:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>           //                      包含头文件
#define uint            unsigned int
#define uchar           unsigned char
#define ulong           unsigned long        //宏定义
#define LCD_DATA        P0                                   //定义P0口为LCD_DATA
sbit LCD_RS =P2^5;
sbit LCD_RW =P2^6;
sbit LCD_E =P2^7;                                                       //定义LCD控制引脚
sbit Xintiao =P3^2 ;                                      //脉搏检测输入端定义
sbit speaker =P2^4;                                                       //蜂鸣器引脚定义
void delay5ms(void);   //误差 0us
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA);        /********LCD1602数据写入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM);                 /********LCD1602命令写入***********/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,ucharNum_Adat,uchar *Adress_Data); /*1602字符显示函数,变量依次为字符显示首地址,显示字符长度,所显示的字符*/
void InitLcd();//液晶初始化函数
void Tim_Init();
uchar Xintiao_Change=0;           //
uint Xintiao_Jishu;
uchar stop;
uchar View_Data[3];
uchar View_L[3];
uchar View_H[3];
uchar Xintiao_H=100;      //脉搏上限
uchar Xintiao_L=40;                  //脉搏下限
uchar Key_Change;
uchar Key_Value;              //按键键值
uchar View_Con;                       //设置的位(0正常工作,1设置上限,2设置下限)
uchar View_Change;
void main()         //主函数
{
         InitLcd();
         Tim_Init();
         lcd_1602_word(0x80,16,"HeartRate:     ");        //初始化显示
         TR0=1;
         TR1=1;                                  //打开定时器
         while(1)                       //进入循环
         {
                  if(Key_Change)           //有按键按下并已经得出键值
                  {
                           Key_Change=0;         //将按键使能变量清零,等待下次按键按下
                           View_Change=1;
                           switch(Key_Value)                              //判断键值
                           {
                                    case 1:                                                  //设置键按下
                                    {
                                             View_Con++;                     //设置的位加
                                             if(View_Con>=3)               //都设置好后将此变量清零
                                             View_Con=0;
                                             break;                                  //跳出,下同
                                    }
                                    case 2:                                                  //加键按下
                                    {
                                             if(View_Con==2)               //判断是设置上限
                                             {
                                                      if(Xintiao_H<150)     //上限数值小于150
                                                      Xintiao_H++;             //上限+
                                             }
                                             if(View_Con==1)               //如果是设置下限
                                             {
                                                      if(Xintiao_L<Xintiao_H)//下限值小于上限(下限值不能超过上限)
                                                      Xintiao_L++;              //下限值加
                                             }
                                             break;
                                    }
                                    case 3:                                                  //减键按下
                                    {
                                             if(View_Con==2)               //设置上限
                                             {
                                                      if(Xintiao_H>Xintiao_L)//上限数据大于下限(同样上限值不能小于下限)
                                                      Xintiao_H--;               //上限数据减
                                             }
                                             if(View_Con==1)               //设置下限
                                             {
                                                      if(Xintiao_L>30)        //下限数据大于30
                                                      Xintiao_L--;                //下限数据减
                                             }
                                             break;
                                    }
                           }
                  }
                  if(View_Change)//显示变量
                  {
                           View_Change=0;//变量清零
                           if(stop==0)                           //心率正常时
                           {
                                    if(View_Data[0]==0x30) //最高位为0时不显示
                                    View_Data[0]=' ';
                           }
                           else                                       //心率不正常(计数超过5000,也就是两次信号时间超过5s)不显示数据
                           {
                                    View_Data[0]=' ';
                                    View_Data[1]=' ';
                                    View_Data[2]=' ';
                           }
                           switch(View_Con)
                           {
                                    case 0: //正常显示
                                    {
                                             lcd_1602_word(0x80,16,"HeartRate:     ");//显示一行数据
                                             lcd_1602_word(0xc0,16,"                ");//显示第二行数据
                                             lcd_1602_word(0xcd,3,View_Data);                          //第二行显示心率
                                             break;
                                    }
                                    case 1: //设置下限时显示
                                    {
                                             lcd_1602_word(0x80,16,"HeartRate:     ");//第一行显示心率
                                             lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
                                             
                                             View_L[0]=Xintiao_L/100+0x30;               //将下限数据拆字
                                             View_L[1]=Xintiao_L%100/10+0x30;
                                             View_L[2]=Xintiao_L%10+0x30;
                                             
                                             if(View_L[0]==0x30)                                             //最高位为0时,不显示
                                             View_L[0]='';
         
                                             lcd_1602_word(0xC0,16,"WarningL :     ");//第二行显示下限数据
                                             lcd_1602_word(0xCd,3,View_L);
                                             break;
                                    }
                                    case 2: //设置上限时显示(同上)
                                    {
                                             lcd_1602_word(0x80,16,"HeartRate:     ");
                                             lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
                                             
                                             View_H[0]=Xintiao_H/100+0x30;
                                             View_H[1]=Xintiao_H%100/10+0x30;
                                             View_H[2]=Xintiao_H%10+0x30;
                                             
                                             if(View_H[0]==0x30)
                                             View_H[0]='';
                                             
                                             lcd_1602_word(0xC0,16,"WarningH :     ");
                                             lcd_1602_word(0xCd,3,View_H);
                                             break;
                                    }
                           }
                  }
         }
}
void Time1() interrupt 3           //定时器1服务函数
{
         staticuchar Key_Con,Xintiao_Con;
         TL1=0xd8;                     //10ms
         TH1=0xf0;                     //重新赋初值
         switch(Key_Con)   //无按键按下时此值为0
         {
                  case 0:                //10ms扫描此处
                  {
                           if((P1&0xf7)!=0xf7)//扫描按键是否有按下
                           {
                                    Key_Con++;                 //有按下此值加1,值为1
                           }
                           break;
                  }
                  case 1:                                           //10ms后二次进入中断后扫描此处(Key_Con1
                  {
                           if((P1&0xf7)!=0xf7)//第二次进入中断时,按键仍然是按下(起到按键延时去抖的作用)
                           {
                                    Key_Con++;                 //变量加1,值为2
                                    switch(P1&0xf7)  //判断是哪个按键按下
                                    {
                                             case0x06:Key_Value=1;break;         //判断好按键后将键值赋值给变量Key_Value
                                             case0x05:Key_Value=2;break;
                                             case0x03:Key_Value=3;break;
                                    }
                           }
                           else                                                                 //如果10ms时没有检测到按键按下(按下时间过短)
                           {
                                    Key_Con=0;                                                   //变量清零,重新检测按键
                           }
                           break;
                  }
                  case 2:                                                                             //20ms后检测按键
                  {
                           if((P1&0xf7)==0xf7)                            //检测按键是否还是按下状态
                           {
                                    Key_Change=1;                                             //有按键按下使能变量,(此变量为1时才会处理键值数据)
                                    Key_Con=0;                                                   //变量清零,等待下次有按键按下
                           }
                           break;
                  }
         }
         switch(Xintiao_Con)//此处与上面按键的检测类似
         {
                  case 0:                       //默认Xintiao_Con是为0
                  {
                           if(!Xintiao)//10ms(上面的定时器)检测一次脉搏是否有信号
                           {
                                    Xintiao_Con++;//如果有信号,变量加一,程序就会往下走了
                           }
                           break;
                  }
                  case 1:
                  {
                           if(!Xintiao)          //每过10ms检测一下信号是否还存在
                           {
                                    Xintiao_Con++;//存在就加一
                           }
                           else
                           {
                                    Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
                           }
                           break;
                  }
                  case 2:
                  {
                           if(!Xintiao)
                           {
                                    Xintiao_Con++;//存在就加一
                           }
                           else
                           {
                                    Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
                           }
                           break;
                  }
                  case 3:
                  {
                           if(!Xintiao)
                           {
                                    Xintiao_Con++;//存在就加一
                           }
                           else
                           {
                                    Xintiao_Con=0;//如果不存在了,检测时间很短,说明检测到的不是脉搏信号,可能是其他干扰,将变量清零,跳出此次检测
                           }
                           break;
                  }
                  case 4:
                  {
                           if(Xintiao)//超过30ms一直有信号,判定此次是脉搏信号,执行以下程序
                           {
                                    if(Xintiao_Change==1)//心率计原理为检测两次脉冲间隔时间计算心率,变量Xintiao_Change第一次脉冲时为0的,所有走下面的else,第二次走这里
                                    {
                                             if(60000/Xintiao_Jishu>200)
                                             {
                                                      View_Data[0]='-';   
                                                      View_Data[1]='-';     
                                                      View_Data[2]='-';
                                                      speaker=1;                         //不响      
                                             }
                                             else
                                             {
                                                      View_Data[0]=(60000/Xintiao_Jishu)/100+30;                  //计算心跳并拆字显示:心跳计时是以1ms为单位,两次心跳中间计数如果是1000次,也就是1000*1ms=1000ms=1s
                                                      View_Data[1]=(60000/Xintiao_Jishu)%100/10+30;          //那么计算出的一分钟(60s)心跳数就是:60*1000/1000*1ms=60        其中60是一分钟60s1000是一秒有1000ms1000是计数值,1是一次计数对应的时间是1ms
                                                      View_Data[2]=(60000/Xintiao_Jishu)%10+30;                   //计算出的心跳数/100得到心跳的百位,%100是取余的,就是除以100的余数,再除以10就得到十位了,以此类推
                                                                         //鹱趾蟮牡ジ鍪?0x30的目的是得到对应数字的液晶显示码,数字0对应的液晶显示码是0x3010x30+1,以此类推
                                                      if(((60000/Xintiao_Jishu)>=Xintiao_H)||((60000/Xintiao_Jishu)<=Xintiao_L))//心率不在范围内报警
                                                      speaker=0;                         //蜂鸣器响
                                                      else
                                                      speaker=1;                         //不响
                                             }
                                             
                                             View_Change=1;        //计算出心率后启动显示
                                             Xintiao_Jishu=0;         //心跳计数清零
                                             Xintiao_Change=0;   //计算出心率后该变量清零,准备下次检测心率
                                             stop=0;                        //计算出心率后stop
                                    }
                                    else//第一次脉冲时Xintiao_Change0
                                    {
                                             Xintiao_Jishu=0;       //脉冲计时变量清零,开始计时
                                             Xintiao_Change=1;//Xintiao_Change1,准备第二次检测到脉冲时计算心率
                                    }
                                    Xintiao_Con=0;         //清零,准备检测下一次脉冲
                                    break;
                           }
                  }
         }
}
/**定时器T0工作函数**/
void Time0() interrupt 1
{
         TL0=0xfc;             //1ms
         TH0=0x18;                    //重新赋初值
         Xintiao_Jishu++;  //心跳计数加
         if(Xintiao_Jishu==5000)//心跳计数大于5000
         {
                  Xintiao_Jishu=0;                //数据清零
                  View_Change=1;              //显示位置1
                  Xintiao_Change=0;  //置零,准备再次检测
                  stop=1;       //心跳计数超过5000后说明心率不正常或者没有测出,stop1
                  speaker=1;  //关闭蜂鸣器
         }
}
/**定时器初始化函数**/
void Tim_Init()
{
         EA=1;                           //打开中断总开关
         ET0=1;                         //打开T0中断允许开关
         ET1=1;                         //打开T1中断允许开关
         TMOD=0x11;              //设定定时器状态
         TL0=0xfc;             //1ms
         TH0=0x18;                    //赋初值
         
         TL1=0xd8;                     //10ms
         TH1=0xf0;                     //赋初值
}
/**在指定地址显示指定数量的指定字符**/
/**Adress_Com显示地址,Num_Adat显示字符数量,Adress_Data显示字符串内容**/
void lcd_1602_word(uchar Adress_Com,ucharNum_Adat,uchar *Adress_Data)
{
         uchara=0;
         ucharData_Word;
         LCD_WriteCom(Adress_Com);//选中地址
         for(a=0;a<Num_Adat;a++)   //for循环决定显示字符个数
         {
                  Data_Word=*Adress_Data;      //读取字符串数据
                  LCD_WriteData(Data_Word);  //显示字符串
                  Adress_Data++;                          //显示地址加一
         }
}
/***************1602函数*******************/
void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA)          /********LCD1602数据写入***********/
{
         delay5ms();  //操作前短暂延时,保证信号稳定
         LCD_E=0;
         LCD_RS=1;
         LCD_RW=0;
         _nop_();
         LCD_E=1;
         LCD_DATA=LCD_1602_DATA;
         LCD_E=0;
         LCD_RS=0;
}
/********LCD1602命令写入***********/
void LCD_WriteCom(uchar LCD_1602_COM)
{
         delay5ms();//操作前短暂延时,保证信号稳定
         LCD_E=0;
         LCD_RS=0;
         LCD_RW=0;
         _nop_();
         LCD_E=1;
         LCD_DATA=LCD_1602_COM;
         LCD_E=0;
         LCD_RS=0;
}
void InitLcd()                //初始化液晶函数
{
         delay5ms();
         delay5ms();
         LCD_WriteCom(0x38);//display mode
         LCD_WriteCom(0x38);//display mode
         LCD_WriteCom(0x38);//display mode
         LCD_WriteCom(0x06);//显示光标移动位置
         LCD_WriteCom(0x01);//显示清屏
         LCD_WriteCom(0x0c);//显示开及光标设置
         delay5ms();
         delay5ms();
}
void delay5ms(void)   //5ms延时函数
{
         unsignedchar a,b;
         for(b=185;b>0;b--)
         for(a=12;a>0;a--);
}

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