基于HolTek单片机的红外脉搏测量仪

【摘要】本作品以HT66F50单片机为核心，介绍了一种基于单片机技术的红外脉搏便携式远程监控测量仪。它能够通过红外线准确的检测人体脉搏跳动的次数并判断是否正常，通过LCD显示其数据，若出现异常状况，则进行声光报警，同时借助于GSM网络远程短信报警，从而构成健康生活系统。

【关键词】单片机;红外线;报警;测量;GSM

1.前言

随着计算机以及超大规模的集成电路设计的发展，单片机的技术也逐渐融入到脉搏器的设计中，为了适应现代人的生活需要，本作品设计一款基于红外传感器的电子脉搏器，实现至少1min的脉搏测量，并将结果用数字显示出来。

该电子脉搏器具有误差小，体积小便于携带的特点，在家庭生活中备有这样一款脉搏器，就可以日常监控自己和家人的心率变化，可以有效防止和控制多种疾病的发生和变化，以便达到日常保健的目的。本作品的创新点在于把HT66单片机、红外传感器、智能控制和GSM网络远程短信及LCD显示器结合为一体。借助可靠且现代化的GSM移动网络的中文短信的形式来实现远程报警功能。

2.工作原理

本作品主要包括四大部分：第一、利用红外传感器进行人体脉搏的检测;第二、通过单片机将所检测的数据发送到LCD显示器。第三、声光报警部分;第四、利用TC35I模块通过GSM网络进行远程报警。

本作品主要有红外脉搏传感器，用于采集脉搏跳动次数并传送给单片机;单片机负责接收、处理感应器信号，判别脉搏跳动次数是否属于正常的脉搏跳动次数范围。单片机不断对各种传感器信号进行检测，如果检测到高电平，系统控制GSM网络模块实现短消息报警，将报警信息通过GSM服务网络发送到预先设定的用户手机上。如已实现小区联网，同时还会给联网中心的小区保安处发送报警信息。本作品能有效地预防多种疾病的发生，来达到日常保健的目的。

3.作品结构

3.1 系统总体硬件方案

该系统主要有HT66单片机、TC35I通信模块，键盘输入模块、LCD液晶显示屏、红外脉搏传感器、GSM远程报警器等，其系统硬件结构方框图如图1所示。

本作品以HT66单片机起核心控制作用，利用红外脉搏传感器对人体脉搏进行检测，通过单片机控制LCD显示当前人体脉搏跳动值;当主芯片所显示的脉搏次数超出正常人的脉搏次数范围时，就会给副单片机输入相应的信号，当单片机采集到有险情信号发生时候，会判断出人体的脉搏次数是否正常，并利用通信TC35I模块通过GSM网络对预先设定的用户手机发送短信进行远程报警。

图1 系统总的电路框图

3.2 系统软件设计

图2 中断子程序流程图

系统的软件设计采用单片机的C语言编写，软件部分重点在于对传感器信号的检测和对TC35I短信模块的控制。系统检测传感器开关量中断程序流程图如图2所示。系统首先对单片机中断和TC35I短信模块初始化，HT66单片机不断对其余传感器接口电路的I/O口循环进行检测，当检测到有传感器的开关量为1（高电平）时，则说明需要报警，开中断进入中断处理子函数，中断处理子函数完成对相应的不正常脉搏事件进行短信发送。利用单片机通过串口通信向TC35I GSM模块发送一系列AT指令，就能实现基于GSM的短信SMS的收发、查寻和管理。

4.测试方法

在作品测试过程中，先对各模块硬件电路进行测试，在满足要求的情况下，再通过合泰ICE-3000仿真器连接到硬件电路板进行软件仿真。在所有模块测试完全正确后以HT单片机为控制核心，连接所有模块硬件电路，烧录完整程序进行整机测试。

在红外脉搏传感器的测试过程中，对其提供人体脉搏跳动次数，然后检测传感器输出的电压变化，用以给单片机提供信号，让其做相应人体脉搏跳动次数的报警。测试结果运行正常。

对红外脉搏传感器的测试过程中，通过单片机控制LCD进行实时显示，测试结果正常显示当前的脉搏跳动次数，系统稳定。

当红外脉搏传感器所检测的范围超出正常人的脉搏次数范围，传感器就会给单片机送一个控制信号，当单片机检测到信号时会发出控制信号并通过TC35I进行远程报警，测试结果运行正常，系统稳定。

对TC35I通信模块进行测试中，当测试到不正常的脉搏时，HT66单片机会控制通信模块对预先设定的手机号码发送手机短信，以利用GSM网络达到远程报警的功能。测试结果可以很好的实现远程报警。

参考文献

[1]钟启仁.HT66Fxx Flash单片机原理与实践[M].北京航空航天大学出版社，2011.

[2]何立民.单片机应用技术选编[M].北京航空航天大学出版社，1996.

[3]钟启仁.HT66XX单片机原理与实践[M].北京航空航天出版社，2008.

[4]张鹏.HOLTEK系列单片机C语言实例教程[M].北京邮电大学出版社，2010.

[5]程龙兴，胡协和等.基于短消息的远程数据采集系统[J].仪表技术与传感器，2005（01）.

作者简介：陈帅华（1979―），女，重庆人，大学本科，讲师，实验师，现供职于重庆科创职业学院，主要从事单片机教学及硬件开发。