at89s51单片机电子血压计的设计
摘 要本课题在当前电子血压计系统的研究基础上，提出了一种可以通过AT89S51单片机作为主控来实现的一款新型电子血压计控制系统，在其内部使用了新型模块US9111型血压传感器、蜂鸣器及液晶屏等作为核心部分，构建了其硬件框架结构，实现了对人体的血压测量、液晶显示以及异常报警等功能，经过了系统仿真以及专业仪器测量发现这款系统的实现大大降低了目前相关产品的总体功耗，在硬件上由于大多数使用的都是新型并且价格低廉的芯片模块，大大压缩了总体系统的生产成本。本系统最终经过了多方面的测试和发现问题后的不断改进完善，最终呈现出了很高的实用性。
目录
一、 引言 1
（一） 电子血压计控制系统发展背景 1
（二） 电子血压计系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 系统主控核心的选取 3
（二） AT89S51单片机介绍 3
（三） US9111血压传感器 4
（四） ADC0832模数转换器芯片简介 5
（五） LCD1602显示器介绍 5
三、 硬件系统设计 7
（一） 电子血压计系统的硬件结构框图设计 7
（二） 最小系统设计 7
1. 时钟电路设计 7
2. 复位电路设计 8
（三） 血压采集电路设计 9
（四） 显示器电路设计 9
（五） 蜂鸣器式报警电路设计 10
（六） 按键电路 10
四、 软件系统设计 12
（一） 电子血压计系统的软件工作流程设计 12
（二） 血压采集流程设计 12
（三） 显示器工作流程设计 13
（四） 报警电路工作流程设计 14
五、 Proteus软件仿真 16
总 结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 程序 24
引言
电子血压计控制系统发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
要控制器来实现的一款智能型电子血压计控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。电子血压计系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制界大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的电子血压计控制系统已经具有了一些简单的心率检测、体温测量、功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的电子血压计控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，电子血压计控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在电子血压计控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得电子血压计控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对电子血压计控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现电子血压计控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
电子血压计系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的电子血压计控制系统产品，但一些具有高端性能的电子血压计产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对电子血压计控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建电子血压计系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本文选用了目前在市场上和大学单片机教学中使用最为广泛，并且受到一致好评的51单片机作为主要控制芯片，以此作为核心芯片，设计了一款能够实现
的单片机自动控制系统，通过对硬件系统以及软件系统的构建，实现了毕业设计初期设立的所有指标和性能，并最终通过Proteus 7.8仿真平台实现了对控制系统的仿真，通过电脑显示器展现了单片机控制系统实际运行中所表现的功能和现象，下列为本课题将要实现的功能指标：
1、以AT89S51单片机作为主控芯片，通过时钟电路以及复位电路的搭建，设计其最小系统电路，实现对ADC0832模数转换器以及液晶屏等模块的驱动；
2、配置US9111血压传感器电路，实现对人体血压的快速准确测量；
3、具有液晶显示功能。
方案选择及元器件介绍
系统主控核心的选取
本章开始进行硬件相关元器件的选择以及特性描述，其中对于软硬件系统的主控核心是最重要的，因为这将决定最终是否能够实现最终的指标和功能，这主要体现在功能、性价比以及功耗等几个方面，因此本章首先对主控核心即单片机进行选择。
方案一：选择我较为熟悉的Arduino Mega 2560单片机作为本系统的主控核心部分，由于之前在学习51过程中，触及到了一些关于Mega 2560的学习，感受到了Mega 2560单片机的高效性、多资源性以及艺术性，因此对于Mega 2560单片机有着较好的使用体验，所谓高效性指的是Mega 2560高速的数据处理速度以及常用资源都被囊括在了同一片内，因此在硬件设计过程中就无需在外部配置相关的硬件芯片；而艺术性指的是该系列单片机（Arduino）是由意大利一所艺术类团队设计出来的，之所以要设计这款单片机是为了解决他们在进行艺术设计过程中所面临的一些难题，因此他们在设计这款单片机时或多或少的掺杂了很多艺术成分，如Mega 2560开发板的外观设计、开发环境IDE的界面人机感受等。然而如果将其运用在该系统所带来的难题主要是我目前对该单片机不是非常熟悉，如果遇到难题需要耗费很多的时间去解决。
目录
一、 引言 1
（一） 电子血压计控制系统发展背景 1
（二） 电子血压计系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 系统主控核心的选取 3
（二） AT89S51单片机介绍 3
（三） US9111血压传感器 4
（四） ADC0832模数转换器芯片简介 5
（五） LCD1602显示器介绍 5
三、 硬件系统设计 7
（一） 电子血压计系统的硬件结构框图设计 7
（二） 最小系统设计 7
1. 时钟电路设计 7
2. 复位电路设计 8
（三） 血压采集电路设计 9
（四） 显示器电路设计 9
（五） 蜂鸣器式报警电路设计 10
（六） 按键电路 10
四、 软件系统设计 12
（一） 电子血压计系统的软件工作流程设计 12
（二） 血压采集流程设计 12
（三） 显示器工作流程设计 13
（四） 报警电路工作流程设计 14
五、 Proteus软件仿真 16
总 结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 程序 24
引言
电子血压计控制系统发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
要控制器来实现的一款智能型电子血压计控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。电子血压计系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制界大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的电子血压计控制系统已经具有了一些简单的心率检测、体温测量、功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的电子血压计控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，电子血压计控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在电子血压计控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得电子血压计控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对电子血压计控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现电子血压计控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
电子血压计系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的电子血压计控制系统产品，但一些具有高端性能的电子血压计产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对电子血压计控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建电子血压计系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本文选用了目前在市场上和大学单片机教学中使用最为广泛，并且受到一致好评的51单片机作为主要控制芯片，以此作为核心芯片，设计了一款能够实现
的单片机自动控制系统，通过对硬件系统以及软件系统的构建，实现了毕业设计初期设立的所有指标和性能，并最终通过Proteus 7.8仿真平台实现了对控制系统的仿真，通过电脑显示器展现了单片机控制系统实际运行中所表现的功能和现象，下列为本课题将要实现的功能指标：
1、以AT89S51单片机作为主控芯片，通过时钟电路以及复位电路的搭建，设计其最小系统电路，实现对ADC0832模数转换器以及液晶屏等模块的驱动；
2、配置US9111血压传感器电路，实现对人体血压的快速准确测量；
3、具有液晶显示功能。
方案选择及元器件介绍
系统主控核心的选取
本章开始进行硬件相关元器件的选择以及特性描述，其中对于软硬件系统的主控核心是最重要的，因为这将决定最终是否能够实现最终的指标和功能，这主要体现在功能、性价比以及功耗等几个方面，因此本章首先对主控核心即单片机进行选择。
方案一：选择我较为熟悉的Arduino Mega 2560单片机作为本系统的主控核心部分，由于之前在学习51过程中，触及到了一些关于Mega 2560的学习，感受到了Mega 2560单片机的高效性、多资源性以及艺术性，因此对于Mega 2560单片机有着较好的使用体验，所谓高效性指的是Mega 2560高速的数据处理速度以及常用资源都被囊括在了同一片内，因此在硬件设计过程中就无需在外部配置相关的硬件芯片；而艺术性指的是该系列单片机（Arduino）是由意大利一所艺术类团队设计出来的，之所以要设计这款单片机是为了解决他们在进行艺术设计过程中所面临的一些难题，因此他们在设计这款单片机时或多或少的掺杂了很多艺术成分，如Mega 2560开发板的外观设计、开发环境IDE的界面人机感受等。然而如果将其运用在该系统所带来的难题主要是我目前对该单片机不是非常熟悉，如果遇到难题需要耗费很多的时间去解决。
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