51单片机心率计

51单片是一种低功耗、高性能CMOS-8位微控制器，拥有灵巧的8位CPU和可编程Flash，使得51单片机为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、高效的解决方案。本设计所使用的芯片可兼容以下所有的51系列单片机（包括AT系列和STC系列）。

电子工程师-C51

552人浏览 · 2026-03-23 14:15:00

电子工程师-C51 · 2026-03-23 14:15:00 发布

具体实现功能

由51单片机+LCD1602显示屏+5mm红外接收管+LM358运放+按键模块等构成
具体功能:
（1）手指放到红外对管中，2秒内读出心率；
（2）LCD1602液晶显示当前的心率（心率/分钟）；
（3）按键可以设置心率上下限报警值，当测得的心率值超过报警值时，声光报警。

仿真/实物演示视频：

51单片机心率计

设计介绍

51单片机简介

51单片是一种低功耗、高性能CMOS-8位微控制器，拥有灵巧的8位CPU和可编程Flash，使得51单片机为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、高效的解决方案。

本设计所使用的芯片可兼容以下所有的51系列单片机（包括AT系列和STC系列）。

资料内容

原理图和PCB（AD19）

本系统原理图和PCB设计采用Altium Designer19，具体如图。

注1：请使用Altium Designer19直接打开资料中的工程文件（资料中已说明打开方式）！

注2：此设计需按照原理图制作实物，不可直接烧录到任何开发板中运行（需要修改程序）！

仿真实现（protues8.7）

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

注1：请使用protues8.7直接打开资料中的工程文件（资料中已说明打开方式）！

注2：由于仿真软件限制，仿真设计和实物设计无法百分百对应！！

程序（Keil5）

本设计利用KEIL5软件实现程序设计。

主函数如下：

////////////////
void main()	  //主函数
{
	InitLcd();
	Tim_Init();
	lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:     ");	  //初始化显示
	TR0=1;
	TR1=1;				  //打开定时器
	while(1)			  //进入循环
	{
		if(Key_Change)	  //有按键按下并已经得出键值
		{
			Key_Change=0;	  //将按键使能变量清零，等待下次按键按下
			View_Change=1;
			switch(Key_Value)				//判断键值
			{
				case 1:						//设置键按下
				{
					View_Con++;			//设置的位加
					if(View_Con==3)		//都设置好后将此变量清零
					View_Con=0;
					break;				//跳出，下同
				}
				case 2:						//加键按下
				{
					if(View_Con==2)		//判断是设置上限
					{
						if(Xintiao_H<150)	//上限数值小于150
						Xintiao_H++;		//上限+
					}
					if(View_Con==1)		//如果是设置下限
					{
						if(Xintiao_L<Xintiao_H-1)//下限值小于上限-1（下限值不能超过上限）
						Xintiao_L++;		//下限值加
					}
					break;
				}
				case 3:						//减键按下
				{
					if(View_Con==2)		//设置上限
					{
						if(Xintiao_H>Xintiao_L+1)//上限数据大于下限+1（同样上限值不能小于下限）
						Xintiao_H--;		//上限数据减
					}
					if(View_Con==1)		//设置下限
					{
						if(Xintiao_L>30)	//下限数据大于30时
						Xintiao_L--;		//下限数据减
					}
					break;
				} 
			}
		}
		if(View_Change)//显示变量
		{
			View_Change=0;//变量清零
			if(stop==0)			  //心率正常时
			{
				if(View_Data[0]==0x30) //最高位为0时不显示
				View_Data[0]=' ';
			}
			else					  //心率不正常（计数超过5000，也就是两次信号时间超过5s）不显示数据
			{
				View_Data[0]=' ';
				View_Data[1]=' ';
				View_Data[2]=' ';
			}
			switch(View_Con)
			{
				case 0: //正常显示
				{
					lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:     ");//显示一行数据
					lcd_1602_word(0xc0,16,"                ");//显示第二行数据
					if(num_OK!=0)
					lcd_1602_word(0xcd,3,View_Data);			 //第二行显示心率
					break;
				}
				case 1: //设置下限时显示
				{
					lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:     ");//第一行显示心率
					lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
					
					View_L[0]=Xintiao_L/100+0x30;		//将下限数据拆字
					View_L[1]=Xintiao_L%100/10+0x30;
					View_L[2]=Xintiao_L%10+0x30;
					
					if(View_L[0]==0x30)					//最高位为0时，不显示
					View_L[0]=' ';
	
					lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning L :     ");//第二行显示下限数据
					lcd_1602_word(0xCd,3,View_L);
					break;
				}
				case 2: //设置上限时显示（同上）
				{
					lcd_1602_word(0x80,16,"Heart Rate:     ");
					lcd_1602_word(0x8d,3,View_Data);
					
					View_H[0]=Xintiao_H/100+0x30;
					View_H[1]=Xintiao_H%100/10+0x30;
					View_H[2]=Xintiao_H%10+0x30;
					
					if(View_H[0]==0x30)
					View_H[0]=' ';
					
					lcd_1602_word(0xC0,16,"Warning H :     ");
					lcd_1602_word(0xCd,3,View_H);
					break;
				}
			}
		}
	}
}

程序运行结果如图：