毕业设计 基于STM32单片机生理监控心率脉搏TFT彩屏波形曲线设计

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基于STM32单片机生理监控心率脉搏TFT彩屏波形曲线设计

1、项目简介

1.1 系统构成

本设计由STM32F103C8T6单片机核心板电路+心率传感器电路+报警电路+按键+TFT彩屏组成。

1.2 系统功能

  • 1、TFT液晶实时显示心率值。
  • 2、TFT液晶实时显示采集到的的模拟信号的曲线图,直接显示心率变化曲线。
  • 3、通过按键可以设置心率报警阈值,按键有设置按键、设置+、设置-,在设置情况下可以对设置值进行加减。
  • 4、当前心率值超过设置阈值,蜂鸣器报警,同时显示心率值为红色;否则蜂鸣器不报警,心率值显示蓝色。

2、部分电路设计

2.1 STM32F103C8T6核心系统电路设计

STM32F103C8T6单片机最小系统电路由复位电路、时钟电路和电源电路。拥有这三部分电路后,单片机即可正常工作。

单片机最小系统原理图如下图所示:

实物图:

2.2心率检测电路设计

心率检测电路由pulsesensor心率传感器与LM393比较器构成,将DO与AO引脚连接到STM32单片机引脚上,进行数据采集。

其具体电路原理图如下图所示:

实物图如下图所示:

2.3 TFT2.4寸彩屏电路设计

TFT(Thin Film Transistor)即薄膜场效应晶体管,属于有源矩阵液晶显示器中的一种。TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏,也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示色阶,所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳,但也存在着比较耗电和成本较高的不足。TFT液晶技术加快了手机彩屏的发展。彩屏手机中基本上都支持65536色,还有26万.130万显示,有的甚至支持1600万色显示,这时TFT的高对比度,色彩丰富的优势就非常重要了。

其具体电路原理图如下图所示:

实物图如下:

3、部分代码展示

3.1 ADC初始化

由于需要对模拟信号进行处理,所以使用到STM32中的ADC

void  Adc_Init(void)
 	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1	, ENABLE );	  //使能ADC1通道时钟
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M

	//PA1 作为模拟通道输入引脚                         
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);	

	ADC_DeInit(ADC1);  //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值

	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);	//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器   

	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	//使能指定的ADC1
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//使能复位校准  
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//等待复位校准结束
	ADC_StartCalibration(ADC1);	 //开启AD校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	 //等待校准结束

		

3.2 获取ADC采样值

u16 GetAdc(u8 ch)   

  	//设置指定ADC的规则组通道,一个序列,采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_41Cycles5 );	//ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			    
  
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//使能指定的ADC1的软件转换启动功能	
	 
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	//返回最近一次ADC1规则组的转换结果

3.3 LCD引脚初始化

void LCDInit(void)

 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 	
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能PB,PD端口时钟
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_13;				 //LED0-->PB.8 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根据设定参数初始化GPIOA.8


3.3 在LCD指定位置显示字符串

void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u8 mode)

    u8 temp;
    u8 pos,t;
	u16 x0=x;
	u16 colortemp=POINT_COLOR;      
    if(x>LCD_W-16||y>LCD_H-16)return;	    
	//设置窗口		   
	num=num-' ';//得到偏移后的值
	Address_set(x,y,x+8-1,y+16-1);      //设置光标位置 
	if(!mode) //非叠加方式
	
		for(pos=0;pos<16;pos++)
		 
			temp=asc2_1608[(u16)num*16+pos];		 //调用1608字体
			for(t=0;t<8;t++)
		                     
		        if(temp&0x01)POINT_COLOR=colortemp;
				else POINT_COLOR=BACK_COLOR;
				LCD_WR_DATA(POINT_COLOR);	
				temp>>=1; 
				x++;
		    
			x=x0;
			y++;
			
	else//叠加方式
	
		for(pos=0;pos<16;pos++)
		
		    temp=asc2_1608[(u16)num*16+pos];		 //调用1608字体
			for(t=0;t<8;t++)
		                     
		        if(temp&0x01)LCD_DrawPoint(x+t,y+pos);//画一个点     
		        temp>>=1; 
		    
		
	
	POINT_COLOR=colortemp;	    	   	 	  
   

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