基于单片机红外线心率计装调实训(单片机部分课件)2014.2.28.ppt

1、主要思考及解决的问题主要思考及解决的问题 采用什么原理把人体采用什么原理把人体心率脉动心率脉动变成变成电信号电信号? ? 怎样把微弱的怎样把微弱的模拟电信号模拟电信号转换成幅度足够大转换成幅度足够大的的数字信号数字信号？ 怎样测量与心率对应的方波脉冲怎样测量与心率对应的方波脉冲, ,并在数码并在数码管上管上显示出来？显示出来？ 心率测量时间（心率测量时间（30s30s）怎样进行设置）怎样进行设置? ?教学目标教学目标 掌握常用元器件在电路中应用掌握常用元器件在电路中应用 掌握整机电路工作原理及电路设计掌握整机电路工作原理及电路设计 掌握电路板布局规范、整机电路安装调试掌握电路板布局规范、整机电

2、路安装调试 培养学生工程实践能力，利用所学理论知识培养学生工程实践能力，利用所学理论知识 分析、排除调试过程中所遇到的问题分析、排除调试过程中所遇到的问题教学内容教学内容序号序号教学内容教学内容学时安排学时安排1 1直流电源电路原理及安装调试直流电源电路原理及安装调试0.50.52 2光电转换电路原理及安装调试光电转换电路原理及安装调试0.50.53 3放大滤波整形电路原理及安装调试放大滤波整形电路原理及安装调试2 24 4单片机控制电路原理及安装调试单片机控制电路原理及安装调试2 25 5单片机软件设计单片机软件设计1-21-2光电转换光电转换电路电路放大滤波放大滤波整形电路整形电路 89S

3、51 89S51单片机单片机输入输入+8-13V+8-13V电压电压 输出输出+5V+5V电压电压电源电源电路电路2 23 34 4驱动电路驱动电路1 1原理框图原理框图 单片机单片机控制电路控制电路链接链接当当JKJK之间加入之间加入+(8+(813)V13)V电压，电压，U UABAB= =5V5V当当JKJK之间加入之间加入-(8-(813V)13V)电压，电压，U UABAB= =0V0V78XX78XX稳压条件稳压条件：输入：输入1 1脚与输出脚与输出3 3脚的电压压差脚的电压压差大于大于2V2V以上以上, ,但不能超过但不能超过20V20V。普通的塑料封装输出电流为普通的塑料封装输

4、出电流为1.5A1.5A, ,金属封装的为金属封装的为5A5A。工作原理工作原理12312378XX78XX引脚引脚排列图排列图安装调试安装调试 电路装配完成后电路装配完成后, ,根据电路检查安装是否正确根据电路检查安装是否正确; ; 如正确，电路通电如正确，电路通电, ,发光管发光。调节发光管发光。调节J J、K K之间的之间的电压（电压（8-13V8-13V变化），用数字万用表变化），用数字万用表DC20VDC20V挡测量挡测量A A、B B之间之间的电压应为的电压应为+5V+5V不变。把测量的电压填入教材不变。把测量的电压填入教材250250表表B8B8中。中。链接链接故障分析故障分析

5、电路通电后，发光管不亮。电路通电后，发光管不亮。 引起原因：引起原因： 有可能是发光管正负极接反或损坏；有可能是发光管正负极接反或损坏； 或或1N40071N4007正负极接反；正负极接反； 或或78057805装反或损坏。装反或损坏。引起原因：有可能是引起原因：有可能是78057805的的2 2脚末接直流地（断开）。脚末接直流地（断开）。 7805 7805的的3 3脚输出电压随输入电压变化而变化。脚输出电压随输入电压变化而变化。返回返回 通过通过红外光电传感器红外光电传感器，把手指血液脉动转变成，把手指血液脉动转变成微弱的电信号微弱的电信号( (信号幅度为信号幅度为2mV,2mV,频率为频

6、率为0.70.73Hz3Hz）, ,并将此信号送到放大电路进行放大。并将此信号送到放大电路进行放大。工作原理工作原理R R2 2、R R3 3的阻值如何设计的阻值如何设计? ?红外发光二极管红外发光二极管（发射管）（发射管）光敏三极管光敏三极管（接收管）（接收管）组组成成发发射射管管接接收收管管 光电传感器光电传感器反射型光电传感器反射型光电传感器 当发光二极管加上正向电压，红处发光二极管发光，当发光二极管加上正向电压，红处发光二极管发光，光敏三极管接收到光线，光敏三极管接收到光线，C C、E E间电流增大而导通。间电流增大而导通。（接收到的光线越强，电流越大）（接收到的光线越强，电流越大）正

7、常使用时接收管的最大电流不超过正常使用时接收管的最大电流不超过250250A A。 光电传感器的红外发射管的电流在光电传感器的红外发射管的电流在2 210mA10mA之间时之间时发光强度与电流的线性最佳发光强度与电流的线性最佳; ;红外发红外发射射的正向导通压降的正向导通压降U U正正= =1.0V1.0V左右左右接收管接收管C C、E E极判别极判别若表头有若表头有几十几十k k或几百或几百k的的阻值显示，红表捧接阻值显示，红表捧接的为的为C C极极，黑表捧接的为，黑表捧接的为E E极极。若表头显示为若表头显示为0.90.91.1V1.1V, ,红笔接的是红笔接的是正极正极，黑笔接的是黑笔接

8、的是负极负极。发射管正负极判别发射管正负极判别若表头显示为若表头显示为 “1”1”红笔接的是红笔接的是负极负极传感器检测传感器检测 在实验板上完成元器件及短路线的安装在实验板上完成元器件及短路线的安装; ; 如正确，加入如正确，加入5V5V电压，用示波器测量光电传感器电压，用示波器测量光电传感器接收管接收管c c极的波形，应为幅度为极的波形，应为幅度为5V5V左右的一条直线。用手左右的一条直线。用手指触摸传感器，这条直线会明显向下移动。用数字万用表指触摸传感器，这条直线会明显向下移动。用数字万用表测量测量A A点电压为点电压为1V1V左右。把测量结果填入教材左右。把测量结果填入教材250250

9、页表页表B8B8中中 根据电路图检查电路是否安装正确根据电路图检查电路是否安装正确;安装调试安装调试链接链接 用数字万用表测量用数字万用表测量A A点电压为点电压为5V5V（正常为（正常为1V1V） 故障分析故障分析故障引起原因：故障引起原因：发射管负极未接地或损坏。发射管负极未接地或损坏。 用数字万用表测量用数字万用表测量A A点电压为点电压为0V0V（正常为（正常为1V1V） 故障引起原因故障引起原因: :发射管发射管的正极与的正极与R R2 2一端或一端或R R2 2的一端的一端与与5V5V未接通。未接通。 故障检测方法：断电，先检查发射管的负极与直流地故障检测方法：断电，先检查发射管的

10、负极与直流地是否接通，如接通，则发射管开路，更换发射二极管。是否接通，如接通，则发射管开路，更换发射二极管。 故障检测方法：断电，先故障检测方法：断电，先检查检查发射管的正极与发射管的正极与R R2 2、R R2 2与与5V5V是否接通，如接通，则发射是否接通，如接通，则发射管击穿，更换发射二极管。管击穿，更换发射二极管。故障分析故障分析 把手指放在传感器上，用数字万用表测量把手指放在传感器上，用数字万用表测量B B点点电压不变（电压不变（正常情况下会变）正常情况下会变） 故障检测方法故障检测方法：通电，通电，先检查先检查A A点电压是否为点电压是否为1V1V左左右，如不是，则更换发射管；右，

11、如不是，则更换发射管；如为如为1V1V左右，则断电检查接左右，则断电检查接收管的收管的e e极与直流地是否接极与直流地是否接通，如接通，则接收管损坏。通，如接通，则接收管损坏。返回返回 故障引起原因故障引起原因：红外发射二极管损坏或接收管：红外发射二极管损坏或接收管e e极未极未接地或损坏。接地或损坏。 来自光电转换电路的信号很微弱（频率为来自光电转换电路的信号很微弱（频率为0.7Hz0.7Hz3Hz3Hz，幅度为幅度为2mV2mV左右左右），必须对微弱信号进行放大，因此），必须对微弱信号进行放大，因此需先考虑需先考虑放大电路放大电路。 而放大后的信号有很多干扰信号，因此需要采用而放大后的信号

12、有很多干扰信号，因此需要采用低通滤波电路：既可采用无源滤波器，也可采用有源滤波低通滤波电路：既可采用无源滤波器，也可采用有源滤波器。器。 放大滤波后的信号为模拟信号，而单片机处理的放大滤波后的信号为模拟信号，而单片机处理的信号为数字信号，因此还需信号为数字信号，因此还需模数转换电路。模数转换电路。？ 来自光电转换电路的信号很微弱（幅度为来自光电转换电路的信号很微弱（幅度为2mV2mV左右左右, ,频频率为率为0.7Hz0.7Hz3Hz3Hz），而计数器处理的信号为），而计数器处理的信号为5V5V左右左右，因此，因此需放大需放大30003000倍倍左右，通常采用运放进行放大，常用于前置左右，通常

13、采用运放进行放大，常用于前置放大器的的放大器的的:A741A741、LF347LF347（低精度）、（低精度）、OP-27OP-27（中精（中精度）、度）、ICL7650ICL7650（高精度）等，下图为（高精度）等，下图为741741的电路结构图。的电路结构图。1458148741 内部结构图内部结构图741安装插座安装插座741芯片芯片电路设计电路设计电路设计电路设计由虚短可以得出由虚短可以得出: :232.52CCVUUV 放大电路采用单电源反相放大电路放大电路采用单电源反相放大电路, ,参见右下图。参见右下图。 下面根据运算放大器的特点推下面根据运算放大器的特点推导放大电路的放大倍数：

14、取导放大电路的放大倍数：取R R5 5=R=R6 6由虚断可以得出由虚断可以得出: :I I1 1=I=I2 2iccoiURRV：URU。U，IRUI4772241-2=-=可以推导出而放大倍数放大倍数47=RRAuf放大电路参数设计：放大电路参数设计： 推存运算放大电路的电压放大倍数推存运算放大电路的电压放大倍数小于小于100100，要把信号要把信号放大放大30003000倍，需采用倍，需采用二级放大电路二级放大电路，R R4 4的取值范围：的取值范围：1k1k20k20k之间，之间，R R7 7的取值为（的取值为（1 1100100）R R4 4，R R5 5=R=R6 62R2R7 7

15、滤波电路滤波电路 滤波器按元器件组成可分为滤波器按元器件组成可分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器和无源滤波器。 信号通过放大电路放大后，叠加了信号通过放大电路放大后，叠加了各种频率的干扰信号各种频率的干扰信号，应设，应设法对不必要的成份衰减到足够小，将需要的法对不必要的成份衰减到足够小，将需要的信号提取出来信号提取出来需采需采用低通滤波器进行滤波。用低通滤波器进行滤波。 下面主要介绍常用的一级、二级下面主要介绍常用的一级、二级RC低通滤波器、二级有源低低通滤波器、二级有源低通滤波器的设计。通滤波器的设计。来来自自光光电电转转换换电电路路第第一一级级放放大大第第二二级级放放大大 有源滤波器有

16、源滤波器:一般由一般由集成运放集成运放与与RC网络网络构成构成,由于集成运放的增由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。缓冲作用。无源滤波器无源滤波器：仅由无源元件电阻、电容、电感等组成。：仅由无源元件电阻、电容、电感等组成。 在实际应用中，综合考虑电路滤波特性和信号增益，一般选用在实际应用中，综合考虑电路滤波特性和信号增益，一般选用有源滤波器。有源滤波器。滤波电路滤波电路电路设计电路设计1 1）一阶）一阶RCRC低通滤波器低通滤波器-20dB/-20dB/十倍频十倍频通带截止频率通带截止频率

17、fp：RCfp21=特点：一阶低通滤波电路结构简单，但它的幅频特性特点：一阶低通滤波电路结构简单，但它的幅频特性最大衰减斜率只有最大衰减斜率只有-20dB/+-20dB/+倍频，选择性较差。倍频，选择性较差。C C一般选一般选小于小于11F F电解电容电解电容; ;R R选选几几k k几十几十kk碳膜电阻碳膜电阻滤波电路滤波电路电路设计电路设计2 2）二阶）二阶RCRC低通滤波器低通滤波器特点：二阶低通滤波电路幅频特性衰减斜率为特点：二阶低通滤波电路幅频特性衰减斜率为-40dB/+-40dB/+倍倍频，与一阶相比，其衰减斜率大一倍，滤波效果较好。频，与一阶相比，其衰减斜率大一倍，滤波效果较好。

18、-40dB/-40dB/十倍频十倍频通带截止频率通带截止频率fp：RCfp237. 0=C C一般选一般选小于小于11F F电解电容电解电容; ;R R选选几几k k几十几十kk碳膜电阻碳膜电阻滤波电路滤波电路电路设计电路设计3 3）有源压控二阶滤波器有源压控二阶滤波器)/(1)/(-12fofQjfofAUUAupoiu电压放大倍数电压放大倍数)+1 (=23RRAup1121CRffpoupAQ-31=为为f=0f=0时放大倍数时放大倍数 特点：特点：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源。很高，输出阻抗很低，

19、滤波器相当于一个电压源。 优点：优点：电路性能稳定，增益容易调节。电路性能稳定，增益容易调节。参数设计：参数设计：2R2R1 1=R=R3 3/R/R2 2，21=QC C1 1一般选一般选小于小于11F F电解电容电解电容; ;R R1 1选选几几k k几十几十kk碳膜电阻碳膜电阻当当3-A3-Aupup00，即，即A Aupup320msT=RC20ms。 通常通常C C取取1010F F电解电容，电解电容，R R取取2k2k，一般取，一般取10k10k(a) RC(a) RC复位电路复位电路(b) (b) 增加按钮复位及放电回路的增加按钮复位及放电回路的 RCRC复位电路复位电路 原理框

20、图原理框图C C8 8尽量装在尽量装在89S5189S51的的4040脚附近脚附近晶振及两个晶振及两个30pF30pF的电容装配时尽的电容装配时尽量靠近单片机量靠近单片机1818、1919脚脚1 23S S2 2：拨动开关：拨动开关拨向左边拨向左边, ,1 1、2 2两端导通两端导通拨向右边拨向右边, ,2 2、3 3两端导通两端导通S S1 1、S S3 3：轻触开关：轻触开关12按下按钮按下按钮,1,1、2 2两端导通两端导通不按按钮不按按钮,1,1、2 2两端断开两端断开焊焊对角对角两个两个角即可角即可6MHz6MHz晶振晶振 显示器主要有显示器主要有LEDLED数码管、数码管、LCDL

21、CD液晶字符和液晶图形显液晶字符和液晶图形显示器等器参见下图，下面主要介绍示器等器参见下图，下面主要介绍LEDLED数码管。数码管。 (a) LED (a) LED数码管外形数码管外形(b) LCD(b) LCD液晶显示器外形液晶显示器外形驱动显示电路驱动显示电路1) 1) 显示器显示器(c) (c) 数码管外形及引脚数码管外形及引脚 单位显示单位显示LEDLED数码管内部结构图及外形引脚参见下图，数码管内部结构图及外形引脚参见下图，它是利用发光二极管的制造工艺，由它是利用发光二极管的制造工艺，由7 7个条状管芯个条状管芯 和一个和一个点状管芯的发光二极管制成。点状管芯的发光二极管制成。LED

22、LED数码管有两种不同的结构数码管有两种不同的结构形式，其等效电路分别如形式，其等效电路分别如g g下图下图(a)(a)、(b)(b)所示。所示。驱动显示电路驱动显示电路2) LED2) LED数码管数码管 用数字万用表用数字万用表二极管挡二极管挡，红，红黑表棒分别接触二个电极，如某黑表棒分别接触二个电极，如某位某笔段发光，由位某笔段发光，由红笔红笔接的是接的是位位选位选位，黑表棒黑表棒接的是接的是笔段位笔段位，依，依次可以判断位选位与笔段位次可以判断位选位与笔段位共阳极数码管共阳极数码管驱动显示电路驱动显示电路3) LED3) LED数码检测数码检测 静态显示方式静态显示方式 每位数码管都始

23、终处每位数码管都始终处于于通电通电状态，每位显示互状态，每位显示互相相独立独立，参见右图。，参见右图。 实训六中多路抢答器实训六中多路抢答器计数值显示就采用静态显计数值显示就采用静态显示方式，参见教材示方式，参见教材226226页页图图6.666.66。驱动显示电路驱动显示电路4) LED4) LED数码管显示方式数码管显示方式 动态显示方式动态显示方式 位选线位选线分别由分别由相应的相应的I/OI/O口线控口线控制制分时分时选通；将选通；将段段选线选线（a adpdp）并）并在一起，由一个在一起，由一个8 8位的位的I/OI/O端口控制。端口控制。利用视觉暂留现象，利用视觉暂留现象，只要每位

24、显示的时只要每位显示的时间间隔间间隔足够短足够短，就，就可造成多位同时点可造成多位同时点亮的假象。心率计亮的假象。心率计的的LEDLED驱动采用动驱动采用动态显示，参见右图。态显示，参见右图。驱动显示电路驱动显示电路0 00 00 00 00 00 01 1若数码管要显示若数码管要显示“000”000”某位某笔段某位某笔段如十位如十位a a笔段笔段要显示，要显示，即三极管即三极管V V5 5要导通：要导通：P2.5P2.5需输需输出出低电平，低电平，控制该笔段的单片控制该笔段的单片机输出机输出3939脚（脚（P0.0P0.0）为）为低电平。低电平。+5V+5V3939 3838 3737 36

25、36 3535 3434 3333位选位选a ab bc cd de ef fg gP2.7-P2.7-P2.5-P2.5-P2.3P2.3单片机单片机P0P0口输出对应的引脚口输出对应的引脚3939、3838、3737、3636、3535、3434、3333脚输出什么电平？脚输出什么电平？ebcP0.0P0.0P0.6P0.6驱动显示电路驱动显示电路V V6 6-V-V4 4简化后的驱动显示电路如左下图简化后的驱动显示电路如左下图:P2.7:P2.7、P2.5P2.5、P2.3P2.3控控 制位显示制位显示;P0.0-P0.6;P0.0-P0.6控制笔段显示控制笔段显示R R2121-R-R

26、2727R R2828-R-R3030LEDLED数码管段码与显示字形的关系数码管段码与显示字形的关系显示显示字形字形P0.7P0.73232P0.6P0.63333P0.5P0.53434P0.4P0.43535P0.3P0.33636P0.2P0.23737P0.1P0.13838P0.0P0.03939段码段码dpdpg gf fe ed dc cb ba a0 00 01 10 00 00 00 00 00 040H40H1 10 01 11 11 11 10 00 01 179H79H2 20 00 01 10 00 01 10 00 024H24H3 30 00 01 11 10

27、00 00 00 030H30H4 40 00 00 01 11 10 00 01 119H19H5 50 00 00 01 10 00 01 10 012H12H6 60 00 00 00 00 00 01 10 002H02H7 70 01 11 11 11 10 00 00 078H78H8 80 00 00 00 00 00 00 00 000H00H9 90 00 00 01 10 00 00 00 010H10HV V4 4、V V5 5、V V6 6的的UbUb波形？波形？电压波形电压波形V V4 4V V6 6驱动显示电路驱动显示电路0 00 00 00 00 00 01 1+

28、5V+5V3939 3838 3737 3636 3535 3434 3333位选位选a ab bc cd de ef fg gP2.7-P2.7-P2.5-P2.5-P2.3P2.3ebcP0.0P0.0P0.6P0.6V V6 6-V-V4 4R R2121-R-R2727R R2828-R-R3030限流电阻限流电阻R R2121-R-R2727阻值设计阻值设计 LED LED数码管各段发光二极数码管各段发光二极管工作电流为管工作电流为5 520mA20mA左右，左右，正向压降正向压降1.8V1.8V左右。工作电左右。工作电流一般取流一般取10mA10mA。3001025限流电mAR阻R

29、 R2828-R-R3030的阻值如何设计的阻值如何设计? ?安装调试安装调试 电路制作完成后先不通电，先检查电路安装是否电路制作完成后先不通电，先检查电路安装是否正确，如正确再测试正确，如正确再测试4040芯集成插座各个相邻管脚间是否芯集成插座各个相邻管脚间是否短短路路，测试第，测试第4040脚与第脚与第2020脚间是否短路脚间是否短路, ,如果都没有短路，如果都没有短路，可以通电测试。可以通电测试。 通入通入8-13V8-13V电压，测量电压，测量4040芯集成插座管脚对直流地芯集成插座管脚对直流地的电压，应与下表相符。的电压，应与下表相符。管脚数管脚数4040202031319 9181

30、819198 8电压电压/V/V5V5V0V0V5V5V0V0V0V0V0V0V3.6V3.6V管脚数管脚数3232333334343535363637373838电压电压/V/V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V管脚数管脚数39392424262628284040脚与脚与2020脚之间脚之间电压电压/V/V0V0V4.5V4.5V4.5V4.5V4.5V4.5V5V5V安装调试安装调试 通入通入8-13V8-13V电压电压, ,左右拨动一下开关左右拨动一下开关S S2 2，并测量，并测量4040芯集成插座第芯集成插座第7 7脚电压，正常应该一次为脚电压，正常应该一次为0

31、V0V，一次为，一次为5V5V。测量项目测量项目S S2 2拨向左边拨向左边S S2 2拨向右边拨向右边7 7脚电压脚电压/V/V0 05V5V 通入通入8-13V8-13V电压，测量电压，测量4040芯集成插座第芯集成插座第1414脚电压，脚电压，正常应该为正常应该为5V5V，按住，按住S S3 3按钮按钮( (不放不放) )再测量，正常应该为再测量，正常应该为0V0V。测量第测量第9 9脚电压脚电压, ,正常应该为正常应该为0V0V，按住，按住S S1 1按钮按钮( (不放不放) ) 再测量，正常应该为再测量，正常应该为5V5V。测量项目测量项目不按不按S S3 3按钮按钮按住按住S S3

32、 3按钮按钮不按不按S S1 1按钮按钮按住按住S S1 1按钮按钮1414脚电压脚电压/V/V5 50 09 9脚电压脚电压/V/V0 05 5安装调试安装调试 用示波器（用示波器（双踪、双踪、DC2V/1msDC2V/1ms）测量单片机）测量单片机2828、2626、2424脚电压波形、脚电压波形、1818脚的电压波形（脚的电压波形（DC2V/100nsDC2V/100ns），），V V6 6V V4 4的的C C极的电压波形，把测量波形记录在极的电压波形，把测量波形记录在253253页表页表B11B11中。中。调试操作调试操作数码管显示数码管显示电路通电电路通电“888”888”，过几秒

33、钟，显示，过几秒钟，显示“000”000”或或“123”123”拨动开关拨动开关S S2 2使数码管显示使数码管显示“000”000”点击点击S S3 3按钮按钮，V V3 3发光。发光。把手把手放在传感器上，就可以进行放在传感器上，就可以进行30s30s心跳次数的测量。心跳次数的测量。数码管加数码管加1 1显示，显示，30s30s后显示后显示值不变值不变把显示结果记录在教材把显示结果记录在教材252252页页表表B10B10中。中。 断电。领取一片断电。领取一片89S5189S51芯片，正确插到插座上。芯片，正确插到插座上。故障现象故障现象产生原因产生原因7 7方法方法数码管数码管 “ “8

34、88888”闪烁闪烁单片机没工作单片机没工作检查电源电压、检查电源电压、1818脚波形、复位电脚波形、复位电路、路、3131脚电压。脚电压。数码管黑数码管黑三极管没接电源三极管没接电源或单片机没工作或单片机没工作检查检查V V6 6、V V5 5、V V4 4的的E E极是否接极是否接5V5V电压，电压，P2.7P2.7、P2.5P2.5、P2.3P2.3口输出电压波形口输出电压波形是否正常是否正常数码管某位数码管某位不显示不显示某位驱动电路某位驱动电路没接通没接通如个位不显示如个位不显示: :检查检查V V6 6的的E E极是否接极是否接5V5V，C C极与数码极与数码管管8 8脚，脚，b

35、b极与极与R R3030一端、一端、R R3030与与ICIC4 4的的2828脚是否接通脚是否接通数码管数码管某笔端不显示某笔端不显示某笔端电路某笔端电路没接通没接通如如a a笔端不显示笔端不显示: :检查数码管本身或数码管检查数码管本身或数码管1111脚是否脚是否与与R R2121一端、一端、R R2121与与3939脚是否接通脚是否接通常见故障分析常见故障分析程序开发流程程序开发流程使用汇编语言编写源程序使用汇编语言编写源程序: :Test.ASMTest.ASM使用使用C C语言编写：语言编写：Test.CTest.C其中其中:Test:Test为文件名为文件名, ,可任意可任意编程器

36、编程器 基于单片机心率计中单片机实现的功能：基于单片机心率计中单片机实现的功能： 能够能够检测某个检测某个I/OI/O口上心跳信号的电平（口上心跳信号的电平（上升沿或上升沿或下降沿下降沿）；）； 能够对心跳信号的脉冲个数进行计数；能够对心跳信号的脉冲个数进行计数； 能够实现定时功能，比如心率测量能够实现定时功能，比如心率测量3030秒钟定时秒钟定时, ,5ms5ms数码管动态扫描显示数码管动态扫描显示; ; 能够有按钮控制开始测量能够有按钮控制开始测量( (低电平有效）低电平有效）和测完清和测完清零功能；零功能； 能够实时在数码管上显示计数结果。能够实时在数码管上显示计数结果。心率计程序设计心

37、率计程序设计初始化：设置各种端口的初始状态初始化：设置各种端口的初始状态定时器初始化：使定时器工作在何种状态（定时器初始化：使定时器工作在何种状态（T0T0工作方式为工作方式为0,5ms0,5ms定时，定时，T1T1工作方式为工作方式为1 1，定时，定时50ms50ms）测量心跳：检测脉冲（对应心率信号）并计数测量心跳：检测脉冲（对应心率信号）并计数 T0T0、T1T1中断：控制中断：控制数码管数码管动态显示（扫描显示动态显示（扫描显示频率为频率为5ms5ms）和）和30s30s定时定时 心率计程序设计心率计程序设计主程序主程序中断子程序中断子程序中断子程序中断子程序1) 1) 检测脉冲信号并

38、计数检测脉冲信号并计数CESHI: JNB XINHAO,$CESHI: JNB XINHAO,$ LCALL DELAY2 ; LCALL DELAY2 ;信号延时判断信号延时判断 LCALL DELAY2 ;LCALL DELAY2 ;信号延时判断信号延时判断 JNB XINHAO,CESHI JNB XINHAO,CESHI CLR DENG CLR DENG JB XINHAO,$ JB XINHAO,$ CJNE GEWEI,#9,JIAG ; CJNE GEWEI,#9,JIAG ;个位如为个位如为9,9,十位加一十位加一, ,个位清零个位清零 SHI: MOV GEWEI,#00

39、H SHI: MOV GEWEI,#00H CJNE SHIWEI,#9,JIAS ; CJNE SHIWEI,#9,JIAS ;十位如为十位如为9,9,百位加一百位加一, ,十位清零十位清零BAI: MOV SHIWEI,#00HBAI: MOV SHIWEI,#00H INC BAIWEI INC BAIWEI LJMP CESHI LJMP CESHIJIAG: INC GEWEIJIAG: INC GEWEI LJMP CESHI LJMP CESHIJIAS: INC SHIWEI JIAS: INC SHIWEI LJMP CESHI LJMP CESHI编程举例编程举例2) 2)

40、 数码管显示数码管显示BRT0: ;T0BRT0: ;T0中断服务程序中断服务程序 PUSH ACCPUSH ACC PUSH PSW PUSH PSW MOV TH0, #16H MOV TH0, #16H MOV TL0, #3CH MOV TL0, #3CH MOV DPTR,#TABL MOV DPTR,#TABL MOV A, GEWEI ; MOV A, GEWEI ;把个位值赋给把个位值赋给A A MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+DPTR MOV P2, #01111111B ; MOV P2, #01111111B ;使能个位显示数码管使能个位显示数码管 MO

41、V P0, AMOV P0, A LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 MOV A, SHIWEI ; MOV A, SHIWEI ;把十位值赋给把十位值赋给A A MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+DPTR MOV P2, #10111111B ; MOV P2, #10111111B ;使能十位显示数码管使能十位显示数码管 MOV P0, AMOV P0, A LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 MOV A, BAIWEI ; MOV A, BAIWEI ;把百位值赋给把百位值赋给A A MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+DPT

42、R MOV P2, #11011111B ; MOV P2, #11011111B ;使能个位显示数码管使能个位显示数码管 MOV P0, AMOV P0, A LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 SETB P2.5 SETB P2.5 POP PSW POP PSW POP ACC POP ACC RETI RETI 在装配时，尽量把同一功能电路器件放在一起。在装配时，尽量把同一功能电路器件放在一起。 电阻器、二极管、短路线在安装时要注意电阻器、二极管、短路线在安装时要注意横平竖直横平竖直，卧式卧式安装，安装时安装，安装时贴近贴近印刷线路板印刷线路板( (包括电解电容、集成插

43、包括电解电容、集成插座等）；座等）；三极管在安装时要注意引脚高度（散热），参见三极管在安装时要注意引脚高度（散热），参见下图。下图。 元器件布局要符合要求，元器件布局要符合要求，焊焊点一定要美观，呈扁平锥形。点一定要美观，呈扁平锥形。友情提示：友情提示：元器件在焊接前，元器件在焊接前，用透明胶布固定用透明胶布固定在电路板上，在电路板上，便于焊接便于焊接3 35mm5mm三极管三极管电阻、二极管电阻、二极管电解电容电解电容短路线短路线40mm40mm 焊盘要保持干净，以防氧化。焊盘要保持干净，以防氧化。 采取分块调试的原则，即每做完一块功能的采取分块调试的原则，即每做完一块功能的电路，对其调试，

44、记录测量数据波形。电路，对其调试，记录测量数据波形。 通电前，把桌面清理干净，电路板下不允许有通电前，把桌面清理干净，电路板下不允许有杂物，杂物，禁止把电路板放在金属元件盒上通电！禁止把电路板放在金属元件盒上通电！ 每一块功能电路调试完成后每一块功能电路调试完成后, ,数据波形让老师数据波形让老师检查后检查后, ,再领取下一块电路的元器件。再领取下一块电路的元器件。 第二级第二级放大放大二阶二阶滤波滤波A/DA/D转换转换放大电路返回放大电路返回光电转换电路返回光电转换电路返回电源返回电源返回印制板布局印制板布局电子实习电子实习布局原则布局原则同一功能同一功能电路元件电路元件器尽量布器尽量布在一起在一起信号流程信号流程左进右出左进右出,按信号流按信号流程布局程布局+ + + + +12V0V+5V+ +12.7V0V-为测试点为测试点返回返回返回返回5151单片机开发入门与典型实例单片机开发入门与典型实例王守中编著王守中编著人民邮电出版社人民邮电出版社5151单片机及其单片机及其C C语言程序开发实例语言程序开发实例戴仙金主编戴仙金主编清华大学出版社清华大学出版社推荐的单片机方面参考书：推荐的单片机方面参考书：