医疗仪器设计实验报告 - 图文

电子科技大学生命科学与技术学院

标 准 实 验 报 告

（实验）课程名称 医学仪器设计

2014-2015-第1学期

电子科技大学教务处制表

电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

学生姓名：周志洋、易杰瑞、常明、张明

学 号：2011092010017、201109101019、2011091010011、2011091030016 指导教师：廖小丽

实验地点：沙河校区 实验时间：2014年 12月 30日 一、实验室名称：主楼西420 二、实验名称：液晶显示实验 三、实验学时：2学时

1.1 液晶显示器概述

1. 概述

日常生活中，人们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器件，如计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。

2.主要优势

1、显示质量高。

由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）,那样需要不断刷新亮点。 2、数字式接口。 3、体质小、重量轻。 4、功耗低。 5、辐射小。（可通过屏蔽电路解决）

1.2 LCD液晶显示器原理

1、液晶显示原理

液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，控制特定的显示区域就可以得到特定的图形。

2、液晶显示器的分类

按颜色区分：黑白显示、彩色显示。

按显示方式区分：段式、字符式、点阵式等。

按驱动方式区分：静态（Static）驱动、单纯矩阵（simple Matrix）驱动、主动矩阵（Active Matrix）驱动。

3、液晶显示器各种图形的显示原理

1）线段显示

点阵图形式液晶由M*N个显示单元组成，假设LCD显示 屏有64行，每行有128列，每8列对应1Byte（字节）的8位， 即每行有16Byte,共16*8=128个点组成，屏上64*16个显示单 元与显示RAM区1024Byte相对应，每一字节的内容与显示 屏上的亮暗相对应。 2）字符显示

每个字符都是由6*8或8*8点阵组成，既要找到和显示屏 相对应的显示RAM区的8Byte，还要使每字节的不同位置为 1，其他的为0，为1点亮，为0不亮。由此组成某个字符。

内部带字符发生器的控制器的液晶显示器，让控制器工作在文本方式，找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上某字符对应的代码即可。 3）汉字的显示

一般采用图形的方式，首先提取汉字的点阵码，每个汉字占32Byte，找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一个字节,光标位置加1，送第二个字节······直到32Byte显示完，就可以在LCD上得到一个完整的汉字。

1.3 点阵式液晶显示器

点阵式液晶显示器简介

相对字符型液晶显示器，功能更多，步进可以显示字符数字还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、反转、闪烁等功能，用途十分广泛。 按显示点阵数分类：128W*64H、132W*32H、192W*64H、320W*240H等 12864LCD

128×64点阵液晶显示屏有三种控制器，分别是KS0107（KS0108）、T6963C和ST7920，三种控制器主要区别是：KS0107（KS0108）不带任何字库、T6963C带ASCII码，ST7920带国标二级字库（8千多个汉字）。

模块主要硬件构成

模块外部接口说明

12864的DDRAM地址：

XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y（列）地址指针。

X地址计数器没有记数功能，只能用指令设置。Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。

从上图可以看出数据按字节在屏幕上是竖向排列的。上方为低位，下方为高位。因此在横向上(也就是Y)就一共是128列数据。分为CS1和CS2两个64列来写入。在竖方向上(也就是X)一字节数据显示8个点，竖向64个点分为8个字节，称做8页(X=0-7)。了解这些后我们就知道要满屏显示一张图就要从y=0…127、X=0…7一共写128×8=1024个字节的数据。同样在AT89S51中存一张图就要1024个字节的空间。

1.4 单片机与液晶显示器的连接

单片机与液晶显示器的硬件连接

1.5 软件编程

程序编写的流程

1）定义所有总线地址

#define WI1 XBYTE[0xF4FF] //向左半屏写命令 #define WD1 XBYTE[0xF5FF] //向左半屏写数据 #define RI1 XBYTE[0xF6FF] //读左半屏命令 #define RD1 XBYTE[0xF7FF] //读左半屏数据 #define WI2 XBYTE[0xF8FF] //向右半屏写命令 #define WD2 XBYTE[0xF9FF] //向右半屏写数据 #define RI2 XBYTE[0xFAFF] //读右半屏命令 #define RD2 XBYTE[0xFBFF] //读右半屏数据

2）编写底层程序（查忙，写数据，读数据）

查忙（读BF标志即DB7总线，亦即读命令)

BF=1表示模块在内部操作,此时模块不接受外部指令和数据； BF=0时模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据； b=RI1 或者 b=RI2，观察b中最高位是否为0，否则忙。 写数字a

WD1=a 或者 WD2=a。 读数据到data

data=RD1 或者 data=RD2。

3）LCD初始化

包含开显示（0x3F），起始行（0xC0)，设置起始页地址（0xB8）和Y地址（0x40），即分别向LCD的左右半屏写命令。可按括号内的数据进行初始化。具体可查阅12864的PDF资料。

4）清屏（向DDRAM所有地址写0）

显示一幅新图片前必须清屏，否则之前显示的数据仍存在于液晶上。

5）指定位置显示一个ASCII码

1、将起始页地址和起始Y地址设置好，写入ASCII码的上半部分（8个字节数据） 2、重新设置起始页地址和起始Y地址，写入ASCII码的下半部分（另8个字节数据）

6）指定位置显示一个汉字

同显示ASCII码基本相似，只是上下部分分别有16个字 节数据需要写入DDRAM。

7）显示一张图片

对于图片，必然从第0页第0列开始，可以一页一页 （不分左右屏）显示，也可以先写左半屏后写右半屏。所 谓的两种方法差别正在设置的起始页地址和Y地址的不同。

部分程序代码

写数据

void WriteByteToLcm(uchar ch)

{ while( BUSY == 1 ); //等待LCM空闲(BUSY为低) DB = ch; //向总线送数 REQ = 0; //REQ=0,向LCD发请求命令 while( BUSY == 0 ); //等待LCM相应请求(BUSY为高) REQ = 1; //复原请求信号 }

查忙程序

while( BUSY == 1 ); //等待LCM空闲(BUSY为低)

初始化程序 //IO口初始化

//******************** void Port_Init(void) { REQ = 1;

// PSB=1;//设置传输方式为串口方式 //DISABLE INTERRUPT // P1M1 = 0X00; // P1M0 = 0X10; }

//******************** //UART口初始化

//******************** void Uart_Init(void) { TMOD = 0x20; //timer 1 working mode 1 TL1 = 0xfa; // fa=9600 for 1.0592mhz Fosc,and ... TH1 = 0xfa; //...fd=19200 for 11.0592mhz Fosc SCON = 0x50;//d8 //uart mode 3,ren==1 1100 1000 PCON = 0x80; //smod=1 TR1 = 1; //start timer1 } 清屏

//******************* //并口方式写数据

//*******************

void WriteByteToLcm(uchar ch) { while( BUSY == 1 ); //等待LCM空闲(BUSY为低) DB = ch; //向总线送数 REQ = 0; //REQ=0,向LCD发请求命令 while( BUSY == 0 ); //等待LCM相应请求(BUSY为高)

REQ = 1; //复原请求信号 }

void Screen_Clear(void) {

WriteByteToLcm(SCREEN_CLEAR); }

延时函数1ms

extern void Delay_1ms(uint j) { uchar i,k; while(j--) { for(k=0;k<12;k++) for(i=0;i<125;i++) {} } }

//对于11.0592MHz时钟延时1ms

主程序运行代码

#include #include #include

void main(void) { Delay_1ms(600); //等待LCM内部初始化 Port_Init(); //IO口初始化 Reset_to_lcm(); //对LCM复位 Delay_1ms(1000); //复位后还得等待LCM内部初始化 Back_Toggle(); //打开背光 Cursor_Length(0X10); //设置光标长度 Screen_Onoff(00); //屏幕恢复正常 Str_8x16(0x00,0x00,\电子科技大学\); Delay_1ms(300); Str_8x16(0x01,0x00,\医学仪器原理\显示16*16点阵的中文 Delay_1ms(300); Str_8x16(0x02,0x00,\姓名：李文涛\); //显示16*16点阵的中文 Delay_1ms(300); Str_8x16(0x03,0x00,\学号：091010007\); //显示16*16点阵的中文

}

Delay_1ms(1000); while(1) { Whole_Move_Up(); Delay_1ms(100); }

//★实现滚屏功能，0.1s向上滚动一格，共64格★

1.6 实验要求

1、实验目的和任务：

学习液晶驱动与显示的原理，掌握使用单片机控制液晶显示器的方法。

2、实验内容：

利用单片机编程软件Keil uVision4设计编写液晶驱动程序，将指定内容显示在液晶显示器上。

3、实验步骤：

1）利用单片机编程软件Keil uVision4设计编写指定内容的液晶驱动程序。

2）通过Genius G580编程器将软件程序烧写AT89C51单片机中。

3）将LCD12864对应引脚与AT89C51相连，启动电源开关，使LCD显示相应内容。

实验显示结果

电子科技大学生命科学与技术学院

标 准 实 验 报 告

（实验）课程名称 医学仪器设计

2014-2015-第1学期

电子科技大学教务处制表

电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

学生姓名：周志洋、易杰瑞、常明、张明

学 号：2011092010017、201109101019、2011091010011、201109103016 指导教师：廖小丽

实验地点：沙河校区 实验时间：2014年 12月 30日 一、实验室名称：主楼西420 二、实验名称：血压检测 三、实验学时：2学时 1.1 血压概念

?背景和意义

?当今社会中学习、工作压力不断增大，心血管疾病呈低龄化趋势，

高血压是动脉粥样硬化和冠心病的重要危险因素，也是心力衰竭的重

要原因。血压作为最重要的健康指标，若能经常监测，就能掌握健康情况，早期发现问题，得到更好的治疗效果。

?血压监测技术

?在电子科学技术与生物医学结合的学科里，血压监测技术既包含了

人体结构、心脏工作方式、血管收缩舒张引起的生理信号等生物医学知识又包含利用传感器，A/D转换电路，PC信号处理等电子信息技术。

?什么是血压?

?体循环动脉血压简称血压（blood pressure，BP）。血压是血液在血

管内流动时，作用于血管壁的压力，它是推动血液在血管内流动的动力。心室收缩，血液从心室流入动脉，此时血液对动脉的压力最高，称为收缩压（systolic blood pressure，SBP）。心室舒张，动脉血管弹性回缩，血液仍慢慢继续向前流动，但血压下降，此时的压力称为舒张压（diastolic blood pressure，DBP）。 ?血压的形成机理

?心血管系统内血压的形成因素: ?由心血管系统内充满血液而产生。

?在封闭型循环系统的动物最为明显。当这种动物心搏停止时，心血

管系统各部仍有比大气压高 7毫米汞柱的血压。这种由于血液充满心血管系统的压力叫体循环平均压，是一种充盈压.

?由心脏的射血力产生。

?搏动周期心室肌收缩所释放的能量，一部分成为推动血液迅速流动

的动能，另一部分转化为位能，表现为动脉血压，它使主动脉骤行扩张，存储部分输出血量成为心室舒张时继续推动血液流动的动力。 ?血压变动的意义与应用

?血压升高:血压测值受多种因素的影响，如情绪激动、紧张、运动等。 ?若在安静、清醒的条件下采用标准测量方法，至少3次非同日血压

值达到或超过收缩压140mmHg和(或)舒张压90mmHg，即可认为有高血压。

?单纯收缩期高血压:舒张压不高，仅收缩压超出正常范围。 ?高血压绝大多数是原发性高血压，约5%继发于其他疾病，称为继

发性或症状性高血压，如慢性肾炎等。

?血压降低：凡血压低于90/60mmHg时称低血压。持续的低血压状

态多见于休克、心肌梗死等严重病症。低血压也可有体质的原因，患者自诉一贯血压偏低，患者口唇黏膜局部发白，当心脏收缩和舒张时则发白的局部边缘发生有规律的红、白交替改变即为毛细血管搏动征。 ?血压参考值

?国家权威机构发布：

正常血压： 收缩压<130 mmHg, 舒张压<85 mmHg 理想血压： 收缩压<120 mmHg, 舒张压<80 mmHg。 ?血压测量仪

?测量血压的仪器称为血压计。

?血压计的测量原理：直接测量法和间接测量法两种

?直接测量法（有创测量法）：是通过穿刺在血管内放置导管后测得

的血压，比如在做心脏介入诊断及治疗时就要监测患者的有创血压。

?间接测量法（无创测量法）：不通过穿刺在血管内放置导管而是通

过间接测得的血压。分为听诊法、和示波法，是现在主流血压计的测量原理。 弹簧表式血压计

?听诊法血压计:基于柯氏音法，专业医生可以用听诊器听到动脉血管

的不同声音，来判断收缩压和舒张压的值。（水银血压计、弹簧表式血压计等）

?听诊法（柯式音法）的缺点： ?确定舒张压比较困难；

?此法凭人的视觉和听觉，带有主观因素，除非专业医生，一般人很

难测准血压。

?七十年代出现了多种柯式音法电子血压计，试图实现血压的自动检

测，但很快发现这类血压计未能克服柯氏法的固有缺点，误差大，重复性差。目前，国外大多数无损自动血压自动检测仪器都采用示波法。

?示波法血压计：对捆在手臂上的袖带，自动充气放气。血流通过被

挤压的血管产生相应的振荡波，振荡波通过气管传播到压力传感器。提取传感器上的信号，并根据适当的算法计算出人体血压。（臂式、腕式电子血 压计）。

?水银血压计、弹簧表式血压计就是早期的人工听诊法血压计，现在

的人工听诊法有数显血压计、光柱血压计、光显血压计、液晶血压计

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7oxv.html