发布时间 : 星期日 文章基于单片机的心电监测系统设计更新完毕开始阅读8cfe84277375a417866f8fd7
本科毕业设计说明书（论文）
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图3.13 单片机最小系统电路图
3.8.3 键盘电路的设计
为了能够更好的观察液晶显示的心电信号波形，本设计需要对显示波形的周期和幅度加以控制，使它能够完整的显示在液晶屏上，不会出现波形的失真。为此，需要设计一个键盘电路，控制波形显示的周期和幅度。对此，通过定义单片机的P3.0为Y轴幅度的减少控制端口，P3.1 为Y轴幅度的增加控制端口，P3.3为X轴幅度的减少控制端口，P3.7为X轴幅度的增加控制端口。通过程序的编写，本设计可以使得每按下一次按键，就可以得到相应的波形的改变，方便对心电信号的观察。键盘电路图如图3.14所示。
图3.14 键盘电路图
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3.8.4 显示电路的设计
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12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，是业界约定俗成的简称。该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。其管脚图如图3.15所示。
图3.15 液晶管脚图
12864内部存储器DDRAM与显示屏上的显示内容具有一一对应的关系，只需将显示的内容写入到12864内部显示存储器DDRAM中，就能实现正确显示。
12864液晶显示屏横向有128个点，纵向有64个点，分为左半屏和右半屏。每屏可显示4行8列共32个16 X 16点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文宇符或2个16 X 8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。内部提供128 X 2字节的字符显示RAM缓冲区(DDRAM)。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。
绘图显示RAM提供64x32个位组的记忆空间(由扩充指令设定绘图RAM地址)，在更改绘图RAM时，由扩充指令设定GDRAM地址先设置垂直地址，再设置水平地址(连续写入两个位组的资料来完成垂直与水平的坐标地址)，再写入两个8位的资料到绘图RAM，而地址计数器(AC)会自动加一，整个写入绘图RAM的步骤为先关闭绘图显示功能(在写入绘图RAM期间，绘图显示必须关闭)Ⅻ，再先将垂直的位组(Y)写入绘图RAM地址，再将水平的位组lX)写入绘图RAM地址，再将D15～D8写入到RAM中，再将D7～DO写入到RAM中。
在本次设计要求中，要求通过12864点阵图形液晶显示模块显示单片机处理后的心电图形。
12864点阵图形液晶显示模块的各管脚的功能如表3.8所示。
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表3.8 12864点阵图型液晶显示模块的引脚功能 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9～16 17 18 符号 CS1 CS2第 19 页 共 45 页
功能 1：选择左边64*46点 1：选择右边64*46点 地 +5V电源 显示驱动电源0～5V 1：数据输入，0：命令输入 1：数据读取，0：命令写入 使能信号，负跳变有效 数据信号 复位，低电平有效 LCD驱动负电源 GND VCC V0 RS R/W E DB0～DB7 RST -Vout 在本次设计中，既在液晶上显示了汉字，也将实时显示心电信号的波形。显示电路电路图如图3.16所示。由单片机驱动显示屏进行显示。其中，P1.0～P1.7为显示屏数据端口D0～D7，P2.0～P2.4为显示屏控制端口。
图3.16 显示电路
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4 程序的设计
4．1 程序编译环境
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本次设计采用的单片机是AT89C51，其编译环境就是熟悉的51单片机的编译环境Keil 2。首先创建一个工程文件，然后新建文件编写程序，通过编译生成hex文件。把生成的hex文件加载到Protues仿真软件的单片机中就可以进行相应的仿真调试。
4．2程序设计思想
4.2.1 程序设计思想
本次设计中，程序的主要功能是进行A/D转换，将输入的模拟信号转换为数字信号，再经过数据的处理，驱动12864LCD显示信号的波形和相关信息。
本次设计的电路实际上就是一个具有专用性质的示波器，可以进行波形的显示以及显示的周期和幅度的控制。首先需要将输入的心电信号通过ADC0808转换成数字信号，并将转换后的信号保存在一个数组中，再对得到的数据进行相应的计算和处理得出波形的参数值，最后再驱动显示器将数组中的电压数值以波形的形式显示到屏幕上，就这样不停的进行数据采集，不停的一屏一屏的刷新显示内容，从而完成实时显示功能。当键盘电路有输入时，对数据进行相应的处理，在显示在屏幕上。 4.2.2 程序设计的端口定义
在程序编写之前，首先需要对单片机初始化，定义其各个管脚的功能。如表4.1所示。
表4.1 程序的端口定义
IN0 P3.0 P3.1 P3.3 P3.7 P1.0～P1.7 P2.0～P2.4 模拟信号输入端 Y轴方向幅度减少 Y轴方向幅度增加 X轴方向周期减少 X轴方向周期增加 显示屏数据端口D0～D7 显示屏控制端口 4.2.3 程序设计流程图
在程序编写之前首先确定确定程序编写的流程图。通过流程图，可以很方便的编写程序。把软件程序分成几个模块，然后按模块编写对应的程序。本次设计对应的流程图分别如图4.1和图4.2所示。其中，图4.1为主程序流程图，图4.2为实时显示程序图。