2、 系统硬件电路设计
2.1 传感器及信号处理电路
传感器及信号处理电路如图2所示。
检测心率脉冲信号的传感器采用压电陶瓷(在压电陶瓷片上安装一海面垫以传递脉冲信号);将采集到的心率信号经过由CD4069的3个非门组成3级放大电路进行放大,然后通过由R4、R5、C5及R7、R8、C6构成的2级梯形滤波电路进行滤波处理,即可获得人体心率范围的信号(约在0.66Hz- 3.33Hz之间);再通过由二极管D1、D2和R6构成的检测电路以及由U1F、U1D、U1E这3个非门构成的整形电路处理后,就可得到单片机所需要的标准的0-5V脉冲信号。
2.2 键盘电路
键盘电路如图3所示。
因为I/O够用,所以4个按键分别接到单片机的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5上,采用查询方式进行工作,K1、K2、K3及K4依次分别完成开始测量、查询、存测量结构及清除记忆数据等操作。
2.3 显示电路
显示电路如图4所示,采用动态显示方式,图中2片74LS373的数据输入端均接在89C51单片机的P0口上,单片机通过P1.0和P1.3给2 片74LS373提供片选信号,从而实现分时选择2片74LS373工作,分别传送段码和位码。图中6个数码管,前3个用来显示被测人的序号,后3个用来显示每分钟心跳次数;ULN2803是8反相驱动器,作为位增强驱动器。
2.4 记忆存储电路
记忆存储电路见图5。存储芯片采用AT24C02。SDA为串行数据输入/输出引脚,SCL为串行同步时钟输入端;A0、A1及A2是片选信号输入端,TEST引脚是写保护,接地时表示不保护,测量完心率数据后想要保存时就按一下存储按键K3,单片机就通过P2.1给AT24C02提供合适的时钟,然后将数据存入指定地址。当然,控制字、地址和数据是分3次输入的,并且在每段之间要求AT24C02提供给单片机一个应答信号,此外,在读写数据前后要加开始和停止位。