一種便攜式單片機控制液晶顯示型心率計設計

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(jìn)行比較。若此值X為80≤X≤120，液晶顯示芯片中會(huì )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(huì )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(hù)及時(shí)觀(guān)察心率值的顯示，電路中還設置了一個(gè)提示音的裝置。即每次脈沖到來(lái)時(shí)，單片機P3.7引腳所連接的蜂鳴器SP均會(huì )發(fā)出提示音，這樣，當用戶(hù)第二次聽(tīng)到這個(gè)提示音時(shí)，就表明1分鐘的脈搏計數顯示已經(jīng)完成。如此一來(lái)，結合前面心率采集處理電路中對于每次脈搏給予的點(diǎn)亮閃爍裝置，本心率計在使用時(shí)就可以通過(guò)聲光相結合的形式形象地把脈搏的快慢顯示出來(lái)。

　　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(gè)脈沖之間的時(shí)間間距進(jìn)行檢測，若發(fā)現有干擾，即次數值不在設置的有效測量顯示范圍之內時(shí)，則忽略該干擾而不顯示。這樣就更加降低了心率計在實(shí)際使用時(shí)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(guò)電池供電，也可通過(guò)交直流轉換后來(lái)獲取，正常工作時(shí)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(lái)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(jìn)行相應修改。

在使用前的安裝時(shí)，可以將紅外線(xiàn)發(fā)射管D1和紅外線(xiàn)接收管Q1分別連接到一個(gè)夾子的兩端。將剩余的電路板等部件安裝于一個(gè)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(gè)可連接皮帶的裝置。為了方便使用時(shí)進(jìn)行按鍵和觀(guān)察，復位鍵K1、紅色發(fā)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(shí)液晶顯示的窗口還應外加一個(gè)保護硬模，以免室外測量時(shí)的損壞。

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

　　注意在兩次聽(tīng)到蜂鳴器的提示音之后，首先觀(guān)察到的結果是被檢測者的心率，然后就是這個(gè)心率是否正常的英文提示語(yǔ)。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。