本文關(guān)鍵詞：基于單片機(jī)的便攜式心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文；第４４頁；要極大的存儲容量，且要求存儲器要具有掉電不丟失的；ＦＩａｓｈ；ＭｅｍｏｒＹ以其優(yōu)越的表現(xiàn)進(jìn)入我們的視線；Ｍｅｍｏ；ａｓｈ；Ｍｅｍｏｒｙ具有容量大、；功耗低、體積小的突出優(yōu)點(diǎn)，而且其性價比ＳＲＡＭ高；ＦＩａｓｈ；ｒＹ；ＤＡ２８Ｆ６４０；留尊口幫辭晉《計(jì)；西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文；第４５頁；５．４．１數(shù)據(jù)緩沖；數(shù)據(jù)

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要極大的存儲容量，且要求存儲器要具有掉電不丟失的特點(diǎn)，綜合以上因素，對比國內(nèi)市場上的非易失性存儲器，其中ＳＲＡＭ容量較小且價格昂貴。而

ＦＩａｓｈ

ＭｅｍｏｒＹ以其優(yōu)越的表現(xiàn)進(jìn)入我們的視線。ＦＩ

Ｍｅｍｏ

ａｓｈ

Ｍｅｍｏｒｙ具有容量大、

功耗低、體積小的突出優(yōu)點(diǎn)，而且其性價比ＳＲＡＭ高得多，因此我們決定選用

ＦＩａｓｈ

ｒＹ。目前國內(nèi)市場供應(yīng)最大容量的ＦＩａｓｈ是ＩｎｔｅＩ公司的

ＤＡ２８Ｆ６４０。本系統(tǒng)選用ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ２９ＬＶ０４０。接口電路如圖５—６所示。

留尊口幫辭晉《計(jì)。呂三∞霉、『∞圃

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第４５頁

５．４．１數(shù)據(jù)緩沖

數(shù)據(jù)緩沖器一般應(yīng)用普通的ＲＡＭ。ＲＡＭ具有價格低、應(yīng)用方便和技術(shù)成熟的特點(diǎn)。由于本監(jiān)護(hù)儀需要進(jìn)行心電波形的實(shí)時分析，而閃速存儲器的讀寫次數(shù)是有限的，考慮到閃速存儲器的壽命問題．因此需要ＲＡＭ來完成數(shù)據(jù)的暫存。對心電波形的分析是以８秒為一段的，根據(jù)２００Ｈｚ采樣率和８比特

的量化精度，８秒的心電數(shù)據(jù)需要１６００個字節(jié)的緩沖器；另外，本監(jiān)護(hù)儀配

有ＬＣＤ顯示器，因此需要保存大量的漢字點(diǎn)陣信息；數(shù)據(jù)的預(yù)處理也需要一定的數(shù)據(jù)緩沖器。因此，綜合以上原因，ＲＡＭ的容量要在６Ｋ字節(jié)以上，我們

選擇ＨＭ６２６４ｎｗ叫乍為數(shù)據(jù)緩沖器．讀寫時序如圖５—７所示。ＨＭ６２６４是２８腳，單５Ｖ供電，具有編程簡單。體積小，接口性能良好的特點(diǎn)。而且它具有兩

個片選端ＣＳｌ、ＣＳ２，我們把它設(shè)計(jì)為ＣＳｌ接地、ＣＳ２作為唯一片選，這樣，

當(dāng)０Ｓ２無效時，ＨＭ６２６４維持狀態(tài)，功耗降低到難常水平的五分之一。ｗＥ接

寫引腳，低電平有效．０Ｅ接讀引腳，低電平有效。

Ａ

一一

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＼＼＼＼二

一

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圖５—７ＨＭ６２６４讀寫時序圖

５．４．２

ＡＴ２９ＬＶ０４０大容量閃存

ＡＴ２９ＬＶ０４０是一種３Ｖ系統(tǒng)供電的閃速可編程可電擦除的８位存儲器（ＰＥＲＯＭ）�！埃�，具有４Ｍ位（５１２Ｋ×８）的存儲空間，分成２０４８個分區(qū)，每一分區(qū)２５６個字節(jié)。該芯片采用ＡＴＭＥＬ公司的非易失性的ＣＭＯＳ工藝制造，在使用范圍內(nèi)存取時間為１５０ｎｓ，此時功率消耗僅為５４ｍＷ。當(dāng)ＡＴ２９ＬＶ０４０處于休眠狀態(tài)時，ＣＭＯＳ的維持電流不超過４０ｕＡ。ＡＴ２９ＬＶ０４０的每一分區(qū)可擦寫超過１０，

０００次。原理框圖見圖５－－８所示，有８位數(shù)據(jù)線，１９位地址線，Ｃ…Ｅ、Ｏ…Ｅ、而

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第４６頁

分別作為它的讀寫控制線。ＡＴ２９Ｉ。Ｖ０４０縣有掉電保護(hù)功能，用它作為數(shù)據(jù)存

儲器可以使數(shù)據(jù)在意外掉電或關(guān)閉電源的情況下得以保存。

ＡＴ２９ＬＶ０４０具有軟件數(shù)據(jù)保護(hù)功能，激活軟件數(shù)據(jù)保護(hù)功能的方法是用

特定三個地址寫入一串３個字節(jié)數(shù)據(jù)的編程命令。在激活該功能后，在每個編程周期都必須寫入相同的３個字節(jié)編程命令序列，否則不會把數(shù)據(jù)寫入。３個字節(jié)編程命令序列如下：ＭＯＶ

ＭＯＶ

Ａ，＃ＡＡ從Ｈ：

ＤＰＴＲ，＃５５５５Ｈ；

，￣ＩＯＶＸ＠ＤＰＴＲ，Ａ；

ＭＯＶＭＯＶ

Ａ，＃５５Ｈ：

ＤＰＴＲ．＃２Ａ＾Ａ１｛：

ＭＯＶＸ，，＠ＤＰＴＲ，Ａ；

ＭＯＶＭＯＶ

Ａ，＃ＡＯＡＯＨ：ＤＰＴＲ，＃５５５５Ｈ；

ｔＩＯＶＸ＠ＤＰＴＲ．Ａ：

ＶＣＣ———＋

ＧＮＤ———’

晰Ｊ糍精皂壙�。�

砌．器票穗躐

圖５—８ＡＩ、２９ＬＶ０４０原理框圖

５．４，３程序存儲器的擴(kuò)展

雖然微控制器ＡＴ８９Ｃ５２自帶８Ｋ字節(jié)的內(nèi)部存儲容量．但考慮到以后監(jiān)護(hù)

軟件的可發(fā)展性，本系統(tǒng)對內(nèi)存進(jìn)行了擴(kuò)展。選用具有６４Ｋ容量的ＴＭＳ２７Ｃ５１２作為擴(kuò)展內(nèi)存。

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第４７頁

５．５液晶顯示系統(tǒng)

為提供友好的人機(jī)界面，增強(qiáng)監(jiān)護(hù)功能，本系統(tǒng)采用了液晶顯示器顯示菜單和心電信號。首先討論對液晶顯示器的點(diǎn)陣要求。按照普通心電圖的標(biāo)準(zhǔn)記錄規(guī)格，即走紙速度為２０ｍｍ／ｓ，振幅增益為１０ｍｍ／ｍＶ。結(jié)合本系統(tǒng)２００Ｈｚ的采樣率、５ｍＶ的輸入電壓范圍和１０００的增益，可以算出２０ｍｍ／ｓ對應(yīng)２００

點(diǎn)／ｓ，所以ＬＣＤ長軸為１０點(diǎn)／ｍｍ：ＬＣＤ的視預(yù)寬度為：５ｍＶ×１０ｍｍ／ｍＶ＝５０ｍｍ。

根據(jù)Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換分析，當(dāng)滿幅即輸入為１０Ｖ時，Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換輸出為十六進(jìn)制ＯＦＦＨ即２５５，則５ｍＹ經(jīng)放大后為５Ｖ，對應(yīng)１２８個點(diǎn)，這樣得到：１２８點(diǎn)／５ｍＶ＝２６點(diǎn)／ｍＶ，所以ＬＣＤ寬軸應(yīng)為２．６點(diǎn)／ｍｍ，即３點(diǎn)／ｍｍ。結(jié)臺本監(jiān)護(hù)儀，考慮到ＬＣＤ顯示器點(diǎn)陣越大體積越大的特點(diǎn)，選擇一種點(diǎn)陣較少，體積較小的液晶顯示器。選用北京精電蓬遠(yuǎn)公司的ＭＧＬＳｌ２８６４ｍ”ｗ，其是１２８×６４點(diǎn)陣圖形顯示器，控制器為ＨＤ６１２０２。

５．５．１

硬件連接電路

ＭＧＬＳｌ２８６４顯示器單電源＋５Ｖ供電，體積為７８Ｘ７０（ｍｍ），視預(yù)為６２Ｘ４４（ｍｍ）．點(diǎn)陣為１２８Ｘ６４，有兩個控制器２０個引腳，引腳安排見表５—１。

表５—１ＭＧＬＳｌ２８６４接口引腳信息

腳號

１

名稱

ＧＮＤ

Ｖｃｃ

電平

０

功能

參考地

電源正極

高電平為數(shù)據(jù)，低電平為指令

高電平從ＬＣＤ凄數(shù)據(jù)到ＭＰＵ，低電平寫ＭＰＵ數(shù)據(jù)到ＬＣＤ

２４

５６

＋５Ｖ

Ｈ／ＬＨ／Ｌ

ＲＳ

Ｒ／Ｗ

Ｅ

Ｈ到Ｌ

Ｈ／ＬＨＬ一５Ｖ＋４．２Ｖ

０

ＬＣＤ使能信號，下降沿有效，讀數(shù)據(jù)時，Ｅ為高電平

數(shù)據(jù)總線

７～１４

１５、１６

１７

１８１９

Ｄ０～Ｄ７

ＣＳｌ，０Ｓ２

ＲＳＴＢＶｏｕｔ

片選信號

復(fù)位信號，低電平有效

－－５Ｖ電源輸山端ＬＣＤ背光正電源端

ＬＥＤ＋

ＬＥＤ——

２０

ＬＣＤ背光負(fù)電源端，一般接地

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Ａ１８９０５２與ＭＧＬＳｌ２８６４接口電路如圖５—９所示。

第４８頁

圖５—９液晶模塊接口電路

在試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)ＭＰＵ到液晶模塊接口的連線稍長時，應(yīng)考慮加驅(qū)動，例

如ＭＰＵ信號線上接７４ＬＳ２４５。另外，在選用時序改造芯片時，要選擇ＴＴＬ電平，不應(yīng)選擇ＣＭＯＳ電平。例如上圖中７４ＬＳ００。不要選用７４ＨＣ００。

５．５，２

軟件編程

本監(jiān)護(hù)儀采用１２８×６４的液晶圖形顯示器，可實(shí)時顯示心電波形：五個按鍵配合菜單顯示，實(shí)現(xiàn)多種功能選擇，提供友好的人機(jī)界面，使操作更簡

捷。１．按鍵

本監(jiān)護(hù)儀有五個按鍵配合菜單顯示，實(shí)現(xiàn)多種功能。按鍵的方式采用查詢方式。在軟件中，程序不斷的查詢按鍵狀態(tài)，然后執(zhí)行相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)該按鍵的功能。２．顯示菜單

選用Ｌ２８ｘ６４點(diǎn)陣的液晶顯示器，取１６×１６點(diǎn)陣字符，每個字符的顯示

只需將待顯示的字符代碼寫入對應(yīng)ＬＣＤ屏幕上行、列位置即可。

３．顯示心電波形””“”。ｗ

首先對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原始波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要轉(zhuǎn)換成液晶屏上的坐標(biāo)值，才可以用程序來實(shí)現(xiàn)顯示�？v坐標(biāo)值（Ｙ值）要根據(jù)ＡＤ芯片的轉(zhuǎn)換精

度和液晶屏坐標(biāo)系Ｙ軸分辨率轉(zhuǎn)換而成。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式為：

　

　

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