课程设计说明.docx
《课程设计说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计说明.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
课程设计说明
5.将采集的脉搏信号上传到计算机并存储
5.1心电信号上传、存储模块的介绍
该模块的设计思路是将采集到的模拟信号通过A/D转换模块转换为可上传、存储的数字信号。
然后通过串口通信将数据上传到计算机。
在PC端上用VisualC++编写一个串口通信程序将上传的数据存储到TXT文档，供Matlab进行分析。
计算机
单片机
A/D转换
采集到的模拟信号
.
.
图5.1心电信号上传、存储模块结构图
5.2A/D转换模块
5.3数据上传模块
为了将数字信号的数据上传到计算机，需要通过串口通信来传输数据。
89C51有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。
进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。
我们采用了三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：
第5脚的GND.第2脚的RXD.第3脚的TXD。
5.3.1硬件实现：
（1）AT89C52：
AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的.
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程（S系列的才支持在线编程）。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
图2AT89c52引脚图
（2）MAX232芯片：
是MAXIM公司生产的、包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA-232C和V.28/V.24的通信接口。
MAX232芯片的功能：
MAX232内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS-232C输出电平所需的±10V电压。
所以，采用此芯片接口的串行通信系统只需单一的+5V电源就可以了。
对于没有±12V电源的场合，其适应性更强
图3MAX232芯片引脚
图4中，上半部分的的电容C1,C2,C3,C4以及V+,V-是电源变换电路部分。
在实际应用中，器件对电源噪声很敏感。
因此，VCC必须要对地加去耦电容C5，电容C1,C2,C3和C4取同样数值的钽电容，用以提高抗干扰能力。
在连接时必须尽量靠近器件。
下半部分为发送和接收部分。
实际应用中T1IN和T2IN可直接接TTL/CMOS电平的89C52单片机的串行发送端TXD；R1OUT和R2OUT可直接接TTL/CMOS电平的89C52单片机的的串行接收端；T1OUT和T2OUT可直接接PC的RS-232串口的接收端RXD;R1IN和R2IN直接接PC的RS-232串口的发送端TXD。
图4MAX232典型工作电路图
（3）9针串口：
一个完整的RS-232接口是一个25针的D型插头座，25针的连接器实际上只有9根连接线，所以就产生了一个简化的9针D型RS-232插头座，常用的就是一个9针的D型插头座。
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定:
在TxD和RxD上：
逻辑1（MARK）=-3V～-15V
逻辑0（SPACE）=+3～＋15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：
信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V
信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V
介于-3～+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义。
因此如果要进行通信，还要对信号的电平进行转换，比如使用MAX3232芯片来转换电平。
使用串口进进行通信时，我们最主要关心的时以下这三个引脚：
5GND
2RXD
3TXD
要完成数据的发送与接收就必须要到上面这三个引脚。
而其它引脚是用来控制传输规则的，即握手协议。
下面是9针串口（DB9），引脚功能。
引脚号
缩写
英文全称
功能说明
1
DCD
DataCarrierDetection
数据载波检测
2
RXD
ReceiveData
接收数据
3
TXD
TransmitData
发送数据
4
DTR
DataTerminalReady
数据终端准备
5
GND
SystemGround
信号地
6
DSR
DataSetReady
数据设备准备好
7
RTS
RequesttoSend
请求发送
8
CTS
CleartoSend
清除发送
9
RI
RingIndicator
振铃指示
图5九针串口引脚功能
5.3.2模块实现
51单片机串口通信电路图
ORG0000H
MOVSCON,#50H;设置成串口1方式
MOVTMOD,#20H;波特率发生器T1工作在模式2上
MOVPCON,#80H;波特率翻倍为2400x2=4800BPS
MOVTH1,#0F3H;预置初值（按照波特率2400BPS预置初值）
MOVTL1,#0F3H;预置初值（按照波特率2400BPS预置初值）
SETBTR1;启动定时器T1
;以上完成通讯初始化设置
WRIT:
JBP3.6,$;判断K1是否按下,如果没有按下就等待
ACALLDELAY10;延时10毫秒消触点抖动
JBP3.6,WRIT;去除干扰信号
JNBP3.6,$;等待按键松开
MOVA,#0AFH;将16进制的字符AF发送到串口去
MOVSBUF,A;将AF通过串口发送出去
AJMPWRIT
;10毫秒延时子程序
DELAY10:
MOVR4,#20
D2:
MOVR5,#248
DJNZR5,$
DJNZR4,D2
RET
END
;=============两机串口通讯程序（主机）=====================
;功能:
使用串行中断,接收数据并显示
;硬件环境:
自制单片机实验板
;软件环境:
伟福V3.20
;Createdate:
2004_07_26
;FirstModify:
2004_07_26
;secondModify:
;LastModify:
2004_07_26
;Author:
Sujiande
;
;===========预定义===================
LED0EQU40H;预定义数码管
LED1EQU41H;预定义数码管
LED2EQU42H;预定义数码管
LED3EQU43H;预定义数码管
LED4EQU44H;预定义数码管
LED5EQU45H;预定义数码管
LED6EQU46H;预定义数码管
LED7EQU47H;预定义数码管
SDABITP0.1;定义数据线引脚定义
SCLBITP0.0;定义时钟线引脚定义
;---------------------------
ORG0000H;主程序入口
AJMPMAIN;跳转到主程序
ORG0100H;主程序在ROM中存放位置
;===============主程序=====================
MAIN:
MOVLED0,#00H;赋初值
MOVLED1,#00H
MOVLED2,#16;赋初值为16,数码管显示代码为:
灭
MOVLED3,#16
MOVLED4,#16
MOVLED5,#16
MOVLED6,#16
MOVLED7,#16
;--------------------
;MOVDPTR,#TABLE;赋显示代码首地址
MOVR1,#00H;给R1赋初值00H
ACALLDISPLAY;调显示子程序
MOVSP,#30H;给堆栈指针赋初值
;--------------------------
;使用定时器1，作为波特率发生器，设定波特率=9600，
;定时器初值为：
FAH
;串行控制器设置：
SM0=0,SM1=1,SM2=0,REN=1,TB8=0,
;RB8=0,TI=0,RI=0即01010000B
;波特率加倍
;-----------------------------
MOVTMOD,#20H;设置定时器1，工作方式2
MOVTH1,#0FAh;赋初值:
FA
MOVTL1,#0FAh;赋初值:
FA
MOVSCON,#50h;设置串行口控制寄存器
MOVPCON,#80h;设置电源控制寄存器,让波特率加倍（2X）
SETBTR1;启动定时
;*****************主程序结束************************
LP8:
MOVA,R1;将1的数据装到A中
;-----------------------
MOVSBUF,A;将A的数据送到缓冲区
JNBTI,$;等待数据发送完毕
CLRTI;清发送中断标志
;-----------------------
INCR1
CJNER1,#99,LP3
MOVR1,#00H
LP3:
ACALLSEPERATE;调拆分程序
ACALLDISPLAY;调显示子程序
ACALLDELAY_1S;调延时子程序
AJMPLP8
;=================拆分程序=====================
SEPERATE:
ANLA,#0Fh;与操作得到个位数据
MOVLED0,A;个位送LED0
MOVA,R1
ANLA,#0F0H;与操作得到十位数据
SWAPA
MOVLED1,A;十位送LED1
RET
;===============显示子程序=====================
DISPLAY:
MOVDPTR,#TABLE;赋显示代码首地址
MOVA,LED0;查表数据送A
MOVCA,@A+DPTR;查表,得到显示代码
ACALLSHIFT;调移位子程序
MOVA,LED1
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED2
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED3
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED4
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED5
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED6
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED7
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
RET
;---------显示代码表---------
TABLE:
DB11H,0D7H,32H,92H,0D4H,98H,18H,0D3H,10H,90H;0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
DB50H,1CH,39H,16H,38H,78H,0FFH,0FEH,0EFH;10,11,12,13,14,15,灭,-
;================移位子程序============================
SHIFT:
PUSHA;进栈暂存A值
MOVR0,#8;循环8次
CLRC;清进位标志
CLRSCL;时钟线,先钳位为0
LP2:
RLCA
MOVSDA,C
NOP
NOP
SETBSCL
NOP
NOP
CLRSCL
NOP
NOP
DJNZR0,LP2
POPA;出栈恢复A值
RET
;=============延时子程序===============
DELAY_1S:
MOVR7,#0ffH
LOOP7:
MOVR6,#0ffH
LOOP6:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZR6,LOOP6
DJNZR7,LOOP7
RET
;------------------------------
END
;=============两机串口通讯程序（从机）=====================
;功能:
使用串行中断,接收数据并显示
;硬件环境:
自制单片机实验板
;软件环境:
伟福V3.20
;Createdate:
2004_07_26
;FirstModify:
2004_07_26
;secondModify:
;LastModify:
2004_07_26
;Author:
Sujiande
;===========预定义===================
LED0EQU40H;预定义数码管
LED1EQU41H;预定义数码管
LED2EQU42H;预定义数码管
LED3EQU43H;预定义数码管
LED4EQU44H;预定义数码管
LED5EQU45H;预定义数码管
LED6EQU46H;预定义数码管
LED7EQU47H;预定义数码管
SDABITP0.1;定义数据线引脚定义
SCLBITP0.0;定义时钟线引脚定义
;---------------------------
ORG0000H;主程序入口
AJMPMAIN;跳转到主程序
ORG0023H;中断入口地址
AJMPS_INT;跳转到中断程序
ORG0100H;主程序在ROM中存放位置
;==============主程序========================
MAIN:
MOVLED0,#00H;赋初值
MOVLED1,#00H
MOVLED2,#16;赋初值为16,数码管显示代码为:
灭
MOVLED3,#16
MOVLED4,#16
MOVLED5,#16
MOVLED6,#16
MOVLED7,#16
;------------------------------
MOVDPTR,#TABLE;赋显示代码首地址
ACALLDISPLAY;调显示子程序
MOVSP,#30H;给堆栈指针赋初值
;--------------------------------------------
;使用定时器1，作为波特率发生器，设定波特率=9600，
;定时器初值为：
FAH
;串行控制器设置：
SM0=0,SM1=1,SM2=0,REN=1,TB8=0,
;RB8=0,TI=0,RI=0即01010000B
;波特率加倍
;---------------------------------------------
MOVTMOD,#20H;设置定时器1，工作方式2
MOVTH1,#0FAh;赋初值:
FA
MOVTL1,#0FAh;赋初值:
FA
MOVSCON,#50h;设置串行口控制寄存器
MOVPCON,#80h;设置电源控制寄存器,让波特率加倍（2X）
;---------------------------------------
SETBEA;启动总中断
SETBES;启动串行中断
SETBTR1;启动定时
AJMP$;等待中断
;*****************主程序结束************************
;===============中断服务程序=============================
S_INT:
MOVR1,SBUF;将缓冲区的数据送到R1
ACALLSEPERATE;调拆分程序
ACALLDISPLAY;调显示子程序
CLRRI;清接收中断标志
RETI;中断返回
;=================拆分程序=====================
SEPERATE:
MOVA,R1
ANLA,#0Fh;与操作得到个位数据
MOVLED0,A;个位送LED0
MOVA,R1
ANLA,#0F0H;与操作得到十位数据
SWAPA;
MOVLED1,A;十位送LED1
RET
;===============显示子程序======================
DISPLAY:
MOVA,LED0;查表数据送A
MOVCA,@A+DPTR;查表,得到显示代码
ACALLSHIFT;调移位子程序
MOVA,LED1
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED2
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED3
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED4
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED5
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED6
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
MOVA,LED7
MOVCA,@A+DPTR
ACALLSHIFT
RET
;---------显示代码表---------
TABLE:
DB11H,0D7H,32H,92H,0D4H,98H,18H,0D3H,10H,90H;0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
DB50H,1CH,39H,16H,38H,78H,0FFH,0FEH,0EFH;10,11,12,13,14,15,灭,-
;================移位子程序============================
SHIFT:
PUSHA;进栈暂存A值
MOVR0,#8;循环8次
CLRC;清进位标志
CLRSCL;时钟线,先钳位为0
LP2:
RLCA
MOVSDA,C
NOP
NOP
SETBSCL
NOP
NOP
CLRSCL
NOP
NOP
DJNZR0,LP2
POPA;出栈恢复A值
RET
;=============延时子程序===============
DELAY_1S:
MOVR7,#0ffH
LOOP7:
MOVR6,#0ffH
LOOP6:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZR6,LOOP6
DJNZR7,LOOP7
RET
;------------------------------
END
升级会员 