單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)例

內(nèi)容概要

　　《單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)例：基于PC網(wǎng)絡(luò)的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)與制作》以開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)為例，全面介紹了單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程。內(nèi)容既涉及先進(jìn)的理論知識(shí)，如心電信號(hào)的采集、模擬信號(hào)的放大、A／D轉(zhuǎn)換、無(wú)線發(fā)射與接收、USB數(shù)據(jù)傳送等電路的原理與構(gòu)造，還詳細(xì)介紹了芯片編程、程序仿真、程序下載及應(yīng)用程序的編寫(xiě)等過(guò)程與技巧，并提供了全部程序代碼，對(duì)學(xué)習(xí)智能儀器的開(kāi)發(fā)有著很好的指導(dǎo)作用。書(shū)中各章節(jié)以實(shí)踐為主，不但向讀者詳細(xì)介紹了器件的性能、結(jié)構(gòu)和原理，還一步一步指導(dǎo)讀者進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)。書(shū)中的每一幅原理圖，每一段程序，每一個(gè)模塊，都在實(shí)踐中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，對(duì)讀者具有實(shí)際指導(dǎo)意義?！　?shū)中所涉及的器件都是世界上知名芯片廠家的最新產(chǎn)品，如精密儀表運(yùn)算放大器、軌到軌（rail-to-rail）運(yùn)算放大器、精簡(jiǎn)指令集（RISC）架構(gòu)的單片機(jī)、可在線編程的Flash存儲(chǔ)器及單片無(wú)線收發(fā)一體的射頻芯片等，都具有高度集成化、智能化和易開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)；開(kāi)發(fā)中應(yīng)用C語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言，利用代碼級(jí)的軟件仿真、在系統(tǒng)可編程（ISP）和在應(yīng)用中可編程（IAP）等技術(shù)，都是單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的最新趨勢(shì)，具有高度的先進(jìn)性。　　《單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)例：基于PC網(wǎng)絡(luò)的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)與制作》適合于各大專(zhuān)院校計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、儀器設(shè)備等專(zhuān)業(yè)，特別是生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的大專(zhuān)、本科、研究生閱讀；對(duì)一些已經(jīng)參加工作，在儀器儀表、生物醫(yī)學(xué)工程、電子、通訊、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)從事軟、硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員也具有較大的參考價(jià)值。

書(shū)籍目錄

第1章 家用實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.1 對(duì)系統(tǒng)的總體構(gòu)想1.2 具體要解決的關(guān)鍵問(wèn)題第2章 心電信號(hào)的放大2.1 心電信號(hào)的特點(diǎn)及對(duì)電路的要求2.2 運(yùn)算放大器2.2.1 運(yùn)算放大器2.2.2 幾種由運(yùn)算放大器組成的基本電路2.2.3 精密儀表運(yùn)算放大器2.3 電路結(jié)構(gòu)描述2.3.1 前置放大部分2.3.2 后級(jí)放大部分2.3.3 決定各級(jí)放大器的增益2.3.4 濾波2.3.5 電流放大2.4 導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換電路2.4.1 心電圖的導(dǎo)聯(lián)2.4.2 導(dǎo)聯(lián)的轉(zhuǎn)換接入電路第3章 單片機(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用3.1 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展3.1.1 單片機(jī)簡(jiǎn)介3.1.2 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成3.1.3 單片機(jī)的分類(lèi)和指標(biāo)3.1.4 單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展3.2 ATmega8及AT90S8515芯片介紹3.2.1 ATmega8單片機(jī)3.2.2 AT90S8515單片機(jī)3.3 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)3.3.1 智能儀器項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)步驟3.3.2 單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境3.3.3 AVR單片機(jī)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境第4章 A／D轉(zhuǎn)換4.1 A／D轉(zhuǎn)換的基本原理和方法4.1.1 A／D轉(zhuǎn)換的基本概念4.1.2 A／D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)4.1.3 A／D轉(zhuǎn)換器的分類(lèi)4.1.4 如何選擇ADC器件4.2 逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換器4.2.1 基本原理4.2.2 幾種實(shí)際芯片的使用4.3 利用單片機(jī)ATmega8實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換4.3.1 與A／D轉(zhuǎn)換有關(guān)的寄存器4.3.2 使用ATmega8實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換的硬件連接4.3.3 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的過(guò)程第5章 端口間的數(shù)據(jù)傳送5.1 串行通信的有關(guān)概念和參數(shù)5.1.1 串口通信的有關(guān)概念5.1.2 通信協(xié)議5.2 UART及USART端口5.2.1 ATmega8的USART端口5.2.2 常用的USART端口操作5.3 通過(guò)RS-232與PC的串口通信5.3.1 RS-232與USART的接線5.3.2 用“串口調(diào)試助手”調(diào)試串口通信5.4 SPI——串行外設(shè)接口5.4.1 SPI接口的原理和構(gòu)造5.4.2 與SPI接口相關(guān)的寄存器及其功能5.4.3 SPI的初始化和啟動(dòng)傳輸?shù)?章 PC應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)6.1 以Windows為平臺(tái)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)要求6.1.1 PC應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境及開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選擇6.1.2 應(yīng)用程序的功能及開(kāi)發(fā)要求6.2 LabVIEW簡(jiǎn)介6.2.1 虛擬儀器（VI）的概念6.2.2 LabVIEW的操作模板6.2.3 創(chuàng)建VI程序6.3 利用LabVIEW開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序6.3.1 應(yīng)用程序的主要功能6.3.2 從COM1口讀取心電數(shù)據(jù)6.3.3 數(shù)據(jù)的處理6.3.4 波形的顯示6.3.5 更多功能第7章 射頻發(fā)射與接收7.1 關(guān)于射頻無(wú)線通信7.1.1 電磁波和射頻7.1.2 調(diào)制和解調(diào)7.1.3 頻譜資源的統(tǒng)一劃分與使用7.2 RF芯片的選取7.2.1 對(duì)射頻芯片的性能要求7.2.2 nRF、905的結(jié)構(gòu)與性能7.3 PTR8000射頻收發(fā)模塊工作原理7.3.1 PTR8000的主要引腳功能7.3.2 PTR8000與系統(tǒng)的連接7.4 PTR8000的配置7.4.1 RF配置寄存器的結(jié)構(gòu)7.4.2 通過(guò)SPI接口對(duì)PTR8000的寄存器進(jìn)行訪問(wèn)7.5 PTR8000的發(fā)射與接收7.5.1 PTR8000向空中發(fā)射數(shù)據(jù)7.5.2 PTR8000接收空中的數(shù)據(jù)7.6 發(fā)射部分與接收部分的整體設(shè)計(jì)7.6.1 總體設(shè)計(jì)7.6.2 A／D轉(zhuǎn)換及發(fā)射系統(tǒng)7.6.3 接收系統(tǒng)與USB接口第8章 AVR C語(yǔ)言用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)8.1 程序的基本結(jié)構(gòu)8.2 C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式8.2.1 數(shù)據(jù)和變量8.2.2 運(yùn)算符8.2.3 表達(dá)式8.3 程序控制語(yǔ)句8.3.1 程序的三種基本結(jié)構(gòu)8.3.2 選擇結(jié)構(gòu)8.3.3 循環(huán)控制結(jié)構(gòu)8.4 函數(shù)8.4.1 函數(shù)的一般形式8.4.2 函數(shù)的調(diào)用和返回8.4.3 使用庫(kù)函數(shù)8.5 數(shù)組和結(jié)構(gòu)8.5.1 數(shù)組8.5.2 結(jié)構(gòu)8.6 程序的預(yù)處理8.6.1 宏定義8.6.2 文件包含8.6.3 條件編譯命令8.6.4 注釋第9章 利用開(kāi)發(fā)工具WinAVR編程9.1 Programmers Notepad（PN）9.1.1 Programmers Notepad（PN）功能簡(jiǎn)介9.1.2 用PN編輯一個(gè)C文件9.1.3 在PN中編譯源文件9.1.4 在PN中添加工具9.2 Mfile9.2.1 用makefile管理項(xiàng)目9.2.2 使用Mfile生成合適的makefile第10章 程序的仿真和調(diào)試10.1 關(guān)于程序的仿真和調(diào)試10.1.1 什么是仿真和調(diào)試10.1.2 常用的仿真調(diào)試軟件10.2 應(yīng)用AVR Studio 4調(diào)試程序10.2.1 AVR Studio 4的工作界面10.2.2 在AVR Studio 4中建立工程項(xiàng)目10.2.3 C語(yǔ)言程序的編輯與編譯10.2.4 程序的調(diào)試（Debug）第11章 程序的下載11.1 利用通用編程器下載程序11.1.1 SUPERPRO／Z型通用編程器硬件簡(jiǎn)介11.1.2 SUPERPRO軟件簡(jiǎn)介11.1.3 編程前的準(zhǔn)備11.1.4 編程操作11.2 利用開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器下載程序11.2.1 SL-MEGA8開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器硬件結(jié)構(gòu)11.2.2 SL-MEGA8開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器與PC的連接11.2.3 利用PonyProg2000下載代碼

章節(jié)摘錄

　　第1章 家用實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介　　1.1 對(duì)系統(tǒng)的總體構(gòu)想　　1.引言　　有不少病情較輕或處在康復(fù)期內(nèi)的心臟病患者，在較長(zhǎng)時(shí)期里都離不開(kāi)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)；或者有些心臟病偶發(fā)患者需要長(zhǎng)期、連續(xù)觀察心電參數(shù)，以捕捉某一瞬間出現(xiàn)的癥狀；也有些偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)院遇到疑難病癥，病人在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需要得到上級(jí)醫(yī)院專(zhuān)家的觀察。基于上述情況，開(kāi)發(fā)一種便攜的家用心電監(jiān)護(hù)設(shè)備，使得病人在家里也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓醫(yī)護(hù)人員對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)，這無(wú)疑是當(dāng)前家庭醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展的一種需要。　　　　介紹的就是如何開(kāi)發(fā)出一套體積小、重量輕、成本低、質(zhì)量高的便攜式心電放大器。這種設(shè)備佩戴在病人身上，將采集到的心電圖經(jīng)過(guò)調(diào)制，無(wú)線發(fā)送到與家用電腦相連的信號(hào)接收器，接收器再將信號(hào)解調(diào)輸入到家用電腦中。接收器與計(jì)算機(jī)之間是通過(guò)USB接口相連的，使用起來(lái)非常方便。以家庭電腦作為終端，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字模式的心電信號(hào)傳送到中心網(wǎng)站進(jìn)行處理、顯示，并由專(zhuān)門(mén)醫(yī)生對(duì)其進(jìn)行集中監(jiān)護(hù)。　　2.總體方案　　如圖1-1所示，佩戴在病人身上的袖珍生理參數(shù)放大器采集模擬．6電信號(hào)，經(jīng)放大、A／D轉(zhuǎn)換后，通過(guò)無(wú)線調(diào)制發(fā)射，傳送至附近的接收器?！　〗邮掌鲗?duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，數(shù)據(jù)由USB接口輸入家用電腦，然后由本地計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字濾波、信號(hào)識(shí)別、信號(hào)分析等數(shù)字化處理，同時(shí)將結(jié)果在本地機(jī)上顯示。

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