第一章课题综述
1.1 课题背景
速度素质是指人体进行快速运动的能力，即在单位时间内迅速完成某一动作或通过某一距离的能力。反应速度是指人体对刺激发生反应的快慢。从生理机制分析，反应快慢取决于“反射弧”的五个环节：感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器。下面以MCS-8051单片机为核心，设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间。我们学习的是单片机理论知识，而课程设计则是对我们学习的理论知识的实践和巩固。
1.2 设计要求
基于MCS-8051单片机的人体反应速度测试仪设计要求如下：
1.按下“开始”按钮，红灯亮，按钮一直保持按下状态。
2.红灯持续点亮一段随机时间，然后熄灭，灯熄灭时人松开按钮。
3.计算灯熄灭的时间和按钮被松开的时间之差，显示出来。
4.若测试者在红灯熄灭之前松开按钮，则显示出错信息。
1.3 面对的问题
1.对MCS-8051单片机的了解和应用。
2.对八段数码管的特性的了解和使用。
1.4 需解决的关键技术
课题主要通过控制红灯的状态，通过测试按钮的状态来间接计算人体反应速度。要了解每一段数码管与MCS-8051单片机的连接，数码管显示数字的段码，各个芯片的输入输出关系，单片机内部定时器的原理与控制，必须通过查阅资料确定。必须了解数码管显示器的显示原理。
第二章系统分析
2.1 涉及的基础知识
通过学习和查阅资料，本课题需要掌握和了解如下知识：
1.MCS-8051单片机各输入输出端口的功能特性。
2.MCS-8051单片机复位电路工作原理及设计。
3.MCS-8051单片机晶振电路工作原理及设计。
4.测试按钮、测试灯电路设计。
5.驱动器74LS244、反相器74LS04的特性及使用。
6.数码管显示器的特性及使用。
7.MCS-8051单片机引脚。
8.单片机内部定时器原理及使用。
9.单片机C语言及程序设计。
2.2 MCS-8051单片机简介
随着超大规模集成电路技术的发展，在一个集成电路芯片上集成了中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、各种I/O接口等，构成了一个计算机，称为单片机。也就是说，单片机是集成在一块集成电路芯片上的计算机。单片机以其较高的性价比、较高的集成度、较高可靠性、较强控制功能以及低电压、低功耗、偏于携带等优点收到广大用户的青睐。
MCS-51系列单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其他单片机发展奠定了基础。MCS-51系列单片机具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点，因此应用非常广泛，直到现在MCS-51系列单片机仍为单片机中的主流机型，也是高档单片机的基础。
8051是MCS-51系列单片机中的代表产品，它内部集成了功能强大的中央处理器，包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、4KB的程序存储器、128字节的数据存储器、4组8位的并行口、两个16位的可编程定时/ 计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。8051中集成了完善的各种中断源，用户可十分方便的控制和使用其功能，使得它的应用范围加大，可以说它可以满足绝大部分的应用场合。
2.3 MCS-8051单片机引脚图
MCS-8051单片机采用40条引脚的双列直插式封装，引脚配置如图2—1所示。
单片机电源引脚接入单片机的工作电源：V CC引脚接+5V电源，V SS引脚接地。
单片机时钟由引脚XTAL1和XTAL2接外部时钟配置电路组成。
单片机复位，当振荡器运行时，在RST引脚加上两个机器周期的高电平使单片机复位。
MCS-8051单片机具有4个8位的输入/输出口，P0、P1、P2和P3口。
P0口是双向8位三态I/O口，此口常作为地址总线低8位及数据总线分时复用口，可带8个LSTTL负载。
P1口是8位准双向I/O口，可带4个LSTTL负载。
P2口是8位准双向I/O口，常作地址总线高8位使用，可驱动4个LSTTL负载。
P3口是8位准双向I/O口，为双功能复用口，可驱动4个LSTTL负载。
2.4 数码管显示器
2.4.1 数码管显示器的特性
1.发光响应快，亮度强，高频特性好；而且随着材料的不同，数码管还能发出红、黄、绿、蓝、橙等多种颜色的光。
图2—1 MCS-8051单片机引脚图
2. 机械性能好，体积小，重量轻，价格低廉；能与COMS和TTL电路配合使用；使用寿命长。
3. 工作电压低，驱动电流适中。每段电流为5~10mA，一只数码管的8段LED全亮需要电流35~70mA。这样打的电流需要由驱动电路提供，因此，使用时要注意数码管的驱动问题。
在使用中，为了给发光二极管加驱动电压，他们应有一个公共的引脚，公共的引脚有如下两种链接方法：一、共阴极接法。把发光二极管的阴极连接在一起构成阴极公共引脚，使用时公共引脚接地，这样阳极引脚上加高电平的发光二极管就导通点亮，而加低电平的则不亮。二、共阳极接法。把发光二极管的阳极连接在一起作为阳极公共引脚，使用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加低电平的发光二极管即可导通点亮，而加高电平的则点不亮。本课题采用SR410561K四位一体数码管，为共阳极接法，位选信号位高电平有效，段码信号为低电平有效。
2.4.2 数码管的显示原理
并排使用的多位数码管组成数码管显示器。数码管显示器多采用动态显示方式，全部数码管共用一套段码驱动电路，各位数码管的同段引脚短接后再接到对应段码的驱动线上。显示时通过位控制信号采用扫描的方法逐位地循环点亮各位数码管。动态显示虽然在任一时刻只有一位数码管被点亮，但是由于人眼具有的视觉残留效应，看起来与全部数码管持续点亮的效果完全一样。
数码管显示器的动态显示需要为各位提供段码以及相应的位控制，此即通常所说的段控和位控。把数码管显示器段码表预先存放在存储器中，使用时通过查表就可以得到段码。段码输出后送到公共端码线上，也可称为段控信号。而通过并行口输出的相互独立的位码则是起选通作用的，也称位控活扫描信号，用于选择显示位。
动态显示具有硬件简单，功耗低和显示灵活性强等优点。但动态显示增加了驱动软件的复杂性，且显示亮度较低。
2.4.3 数码管显示器段码
SR410561K四位一体数码管采用共阳极接法，单个数码管如图2—2所示。
图2—2 八段数码管
则数码管段码如表2—1所示。
表2—1 数码管段码
显示数字Dp g f e d c b a 段码
0 11000000 c0
1 11111001 f9
2 10100100 a4
3 10110000 b0
4 10011001 99
5 10010010 92
6 10000010 82
7 11111000 f8
8 10000000 80
9 10010000 90
A 10001000 88
b 10000011 83
C 11000110 c6
d 10100001 a1
E 10000110 86
F 10001110 8e
2.5 定时器
2.5.1 定时器工作原理
在MCS-8051单片机内集成了两个16位的定时器/计数器T0和T1，其基本工作原理是加1计数，即对指定的脉冲信号进行加1操作，直到出现溢出为止。当T0和T1作为定时器使用时，其计数脉冲信号取自单片机内部的时钟信号，每个机器周期产生一个计数脉冲，使计数器加1。
T0和T1分别有两个8位的计数器组成，其中T0由特殊功能寄存器TH0与TL0组成，而T1则由特殊功能寄存器TH1与TL1组成。这四个寄存器用来存储定时或计数使用的初值，所以也被称为时间常数存储器。特殊功能寄存器TMOD和TCON完成对定时器/计数器的控制功能。
2.5.2 定时器的控制
MCS-8051单片机的定时功能是由特殊功能寄存器TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON 完成的。
特殊功能寄存器TMOD用于确定定时器的工作方式，格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 其中，前4位用于控制T1的工作方式，后四位用于控制T0的工作方式。本课题仅使用T1作为定时器，选择工作方式为方式1，即为选择T1为16为定时器。则TMOD的值应设置为00010000B，即TMOD=0x10。
特殊功能寄存器TCON用于用于控制定时器的启动和停止技术，同时包含了定时器的状态，可进行位寻址。格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 本课题中用到的控制位有TI的控制位TR1和TF1，无需中断控制。TR1为T1运行控制位，若TR1=1，允许T1计数，若TR1=0，禁止T1计数。TF1为T1计数溢出标志值，当T1被允许计数后，T1从初值开始加1计数，最高位产生溢出时，TF1由硬件置1，TF1的信息可由软件查询。
2.5.3 定时器初值的设定
本课题中，设置初值使T1的定时周期为1ms。当红灯熄灭后，定时器开始工作，每1ms定时器产生一次溢出，使数码管要显示的反应时间以毫秒为单位加1，达到使数码管显示人体反应时间的目的。
T1采用工作方式1定时，时钟频率采用6MHz，则计数初值：
x=216-6×106×1×10-3/12=65536-6000/12=65036
化为二进制x=1111111000001100B，则计数初值应为TH1=0xfe ,TL1=0x0c。
第三章 总体方案设计
3.1 总体方案
数码管的显示电路中采用动态数码管显示。采用MCS-8051单片机的P0端口（P0.0~P0.7端口）控制段码，低电平有效。P2.0~P2.3端口控制4位数码管的位选择，高电平有效。（P2.3端口控制第1个数码管，P2.2端口控制第2个数码管，P2.1端口控制第3个数码管，P2.0端口控制第4个数码管)。
各个数码管的段码都是P0端口的输出，即各个数码管输入的段码都是一样的，为了使其分别显示不同的数字，可采用动态扫描的方式，即先只让最低位显示，经过一段延时，再只让次低位显示，以此类推。由于视觉暂留，只要延时时间足够短，就能够使得数码的显示看起来非常稳定清楚。 3.2 功能模块框图
人体反应速度测试仪的功能模块框图如图3—1所示。
硬件电路由MCS-8051单片机、电源电路、测试按钮和测试灯电路、晶振电路、复位电路、驱动电路、反相电路以及数码管显示电路组成。
图3—1 人体反应速度测试仪功能模块框图
电源电路
MCS —8051
单片机
晶振电路
复位电路 测试按钮和测试灯电路 数码管显示电路 驱动电路 反相电路
第四章系统硬件设计
4.1 硬件连接图
4.1.1 测试按钮与测试灯电路
MCS-8051单片机的P1.0端口控制一个发光二极管，即为测试红灯。发光二极管加限流电阻接+5V电源，当单片机的P1.0端口输出低电平时，红灯亮，输出高电平时，红灯灭。P1.1端口接“开始”按钮，按钮另一端接地。若按钮按下，则P1.1口输入低电平，否则输入高电平。
4.1.2 数码管显示电路
数码管采用SR410561K四位一体数码管。MCS-8051单片机的P0口的8个端口（P0.0~P0.7）控制数码管的八段数码显示。
P0口8位输出经限流电阻接入到数码管显示器的段码端口。数码管采用共阳极接法，低电平有效。限流电阻的接入是由于在应用数码管进行显示时，首先需要考虑的问题是驱动电流，与发光二极管相同，数码管的发光段也需要串联限流电阻，串联限流电阻的组织越大，电流越小，亮度越低；电阻阻值越小，电流越大，亮度越高。在使用限流电阻时需要在每一个线段上都串联限流电阻，而不要在公共端上串联一个限流电阻，否则在显示不同的数字时，会造成数码管亮度的不同。
单片机P2口的P2.0~P2.3控制4位数码管的位选，P2口输出经限流电阻后需进行反相，反相之后经驱动电路接入到数码管显示器的位选端。
4.1.3 晶振电路
时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的运行。单片机必须在时钟的驱动下才能正常工作。MCS-8051单片机的时钟可以由内部方式或外部方式产生。本课题采用内部方式的晶振电路，如图4—1所示，一般选用石英晶体振荡器。利用MCS-8051单片机内部的震荡电路，并在XTAL1和XTAL2两脚间外接晶体以及电容C1和C2构成的并联谐振电路，使内部振荡器产生自激振荡。组成时钟电路的晶体振荡器的频率大小决定了单片机系统的工作频率，即决定着单片机的工作速度，本课题时钟频率采用6MHz。
图4—1 晶振电路
4.1.4 复位电路
采用上电自动复位电路，工作原理是：通电瞬间，RC电路充电，RST端出现正脉冲，只要RST端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效复位。当晶振频率选用6MHz时，C取22uF,R取1k欧，如图4—2所示。
图4—2 复位电路
4.1.5 驱动电路
用四个PNP数码管作为每一位数码管的驱动电路，这样使得数码管电流更大，亮度更亮。P2.0~P2.3控制数码管显示器的四个位，当相应的端口变为高电平时，经反相器变为低电平，驱动相应的三极管会导通，+5V通过相应的驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出相应的显示段码，数码管就能显示出所需数值，即显示定时器的计时数值。
4.1.6 反相电路
由于程序中设置P2口输出的位选信号为高电平，使驱动三极管导通应使用低电平，即在位选信号输出线路中限流电阻后应接入反相器。本课题反相器采用74LS04反相器。74LS04芯片为6非门(反相器)，内部含有6个coms反相器，74LS04的作用就是反相。反相器输出三极管驱动电路接入到数码管位选端口。74LS04如图4—3所示。
图4—3 74LS04反相器
4.2 实现方法
主程序采用查询方式，当按钮按下时，MCS-8051单片机使LED灯亮起的同时调用随机函数产生一个随机时间，单片机利用产生的这个随机时间计时。计时时间到，MCS-8051单片机输出使P1.0端口为高电平，LED测试灯熄灭，MCS-8051单片机进行新的一轮计时，当测试者松开按钮时，计时时间停止，单片机把这个计时时间送往数码管显示电路显示。当MCS-8051单片机第一轮的计时时间还未到时，若按钮松开，则单片机输出错误提示，使数码管显示为9999。
4.3 详细流程图
图4—1 详细流程图
第五章程序代码编写
5.1 按钮电路的实现
描述：读取按钮当前的状态
byte bot(void) //按钮状态，若按钮被按下则返回0，否则返回1
{
if(key==0)
return 0;
else return 1;
}
5.2 四位数码管显示电路的实现
描述：数码管进行显示反应时间
void display(word ms) //数码管上的显示反应时间
{
byte posi=0x01,i,j,temp; //posi初始化选择为最低位
disp[3]=ms/1000; //1s
disp[2]=(ms%1000)/100; //100ms
disp[1]=(ms%100)/10; //10ms
disp[0]=ms%10; //1ms
for(i=0;i<4;i++) //数码管显示
{
temp=disp[i];
temp=table[temp];
for(j=0;j<200;j++)
{
P2=posi; //P2口进行位选择
P0=temp; //P0口进行段选择
}
posi=posi*2; //posi二进制向左移动一位，选择下一位}
}
5.3 随机函数的实现
描述：用随机函数产生一个随机数，为随机时间，即按钮按下到红灯熄灭的时间unsigned long random(void) //生成随机数
{
word rt;
srand (50000); //产生的随机数的范围为0-50000
rt=rand(); //产生一个随机数
return rt;
}
5.4 定时器程序的实现
描述：定时器初始化程序
void INIT_T1(void)
{
TMOD=0x10; //定时器1为工作方式1
TH1=0xfe; //定时器1的周期为1ms
TL1=0x0c;
TR1=1; //启动定时器1
}
void lms(void) //1ms产生一次溢出
{
INIT_T1() ;
while(1)
{
if(TF1==1) //等待定时器1溢出
{
break;
}
}
}
5.5 主函数的实现
#define led P1^0
#define key P1^1
void main(void)
{
unsigned char code table[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,
0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e} byte k=0;
k=bot(); //获取按钮情况，k=0为按钮被按下
word mstime=0;
P1=0xff; //P1口预制高电平，红灯熄灭（P1.0）
while(1)
{
word mstime=0,j;
word r，j;
while(bot()); //等到按钮被按下，循环条件为0，跳出该循环
led=0; //按键被按下后，灯亮
r=random(); //产生随机时间
for (j=r;j>0;j--) //使红灯在该时间内为亮
{
lms();
k=bot();
if (k==1) //如果测试者在红灯熄灭前松开按钮按钮
{
mstime=9999; //使数码管显示9999出错信息
led=1 ; //红灯熄灭
goto loop;
}
}
led=1; //随机延时结束，红灯熄灭
INIT_T1(); //定时器1初始化
while(1)
{
if(TF1==1) //定时器每1ms产生一次溢出
{
TH1=0xfe;
TL1=0x0c;
TR1=1;
TF1=0; //溢出位复位
mstime=mstime+1; //计时时间增加1ms
}
if(bot()) break; //测试者松开按钮，计时结束}
loop:
while(1)
{
if(k==1) //按键弹开后始终显示时间
{
k=bot();
display(mstime);
}
else //若按键按下，重新开始测试{
mstime=0;
P2=0xff;
break;
}
}
}
5.6总程序
#define led P1^0
#define key P1^1
byte bot(void)
{
if(key==0)
return 0;
else return 1;
}
void display(word ms)
{
byte posi=0x01,i,j,temp;
disp[3]=ms/1000;
disp[2]=(ms%1000)/100;
disp[1]=(ms%100)/10;
disp[0]=ms%10;
for(i=0;i<4;i++)
{
temp=disp[i];
temp=table[temp];
for(j=0;j<200;j++)
{
P2=posi;
P0=temp;
}
posi=posi*2;
}
}
unsigned long random(void)
{
word rt;
srand (50000);
rt=rand();
return rt;
}
void INIT_T1(void)
{
TMOD=0x10;
TH1=0xfe;
TL1=0x0c;
TR1=1;
}
void lms(void)
{
INIT_T1() ;
while(1)
{
if(TF1==1)
{
break;
}
}
}
void main(void)
{
unsigned char code table[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,
0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e} byte k=0;
k=bot();
word mstime=0;
P1=0xff;
while(1)
{
word mstime=0,j;
word r，j;
while(bot());
led=0;
r=random();
for (j=r;j>0;j--)
{
lms();
k=bot();
if (k==1)
{
mstime=9999;
led=1 ;
goto loop;
}
}
led=1;
INIT_T1();
while(1)
{
if(TF1==1)
{
TH1=0xfe;
TL1=0x0c;
TR1=1;
TF1=0;
mstime=mstime+1;
}
if(bot())
break;
}
loop:
while(1)
{
if(k==1)
{
k=bot();
display(mstime);
}
else
{
mstime=0;
P2=0xff;
break;
}
}
}
第六章结论
经过两周的制作，完成了人体反应速度测试仪的设计，达到了预定的要求。这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识去勇于创新和实际的平台。一开始做人体速度测试仪的设计是觉得看起来会比较简单，但是真正做起来才发现其实还是比较困难的，毕竟在这一方面的技术有限。第一周前两天进行了资料查阅了解，第三天开始编辑说明书，同时进行电路图的构思理解。从通过理论设计，再到确定具体方案，成型。整个过程都需要充分利用所学的知识进行思考、借鉴。可以说，这次课程设计是对前面所学知识进行的一次比较综合的检验。总的来说，这次课程设计虽然很累，但却是苦中有乐，非常充实。在这次实习中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，你的设计才有可能成功。
这次能那么成功的完成我的设计，要感谢老师和同学们的帮助，李老师、胡老师能在百忙之中来知道我，每当我遇到棘手的问题，老师总能给我最好的建议，教我改进的方法，不厌其烦的指出我在设计中存在的问题和错误，是我更好的完成设计。在理解程序的时候也请教了同学，他们也很热情的回答我的问题，让我在这次实习中不会觉得那么孤立无援。这次的实习也让我学到了很多东西，对很多单片机方面的知识有了更深的了解，并且能够运用到实践中了。原来实习不尽可以锻炼我们的动手能力，而且能够让我们学到更多的理论知识，也觉得很充实。
最后我还要感谢学校给我这次实习的机会，和同学老师一起走过的这段时间深深地刻在我的脑海里。希望自己以后对待别的事情也可以这么认真。
参考文献
1.张淑清，单片机原理及应用技术，国防工业出版社，2010
2.潭浩强，C语言程序设计，清华大学出版社，2005
3.李华，李东，MCS51/98系列单片机原理与应用，机械工业出版社，1997
读书的好处
1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
沈阳工学院 毕业设计报告题目：基于单片机人体反应速度测试仪 院系：信息与控制学院（黑三） 专业：通信工程（黑三） 班级学号： 093041 07 （黑三） 学生姓名：张三（黑三） 指导教师：（黑三） 成绩： .
2014 年 06 月 25日 摘要 本文是基于单片机人体反应速度测试描述，通过单片机测试人的反应速度。在本设计中以AT89S52单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要通过控制测试灯的状态，在测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89S52单片机把LED 测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 设计中采用AT89S52单片机，其以高性能低价格的优势成为全球使用范围最广泛的单片机之一；显示部分采用LED数码管的显示方式，本套系统在不影响其测试性能的情况下，大大的节省了设计成本，是性价比较高的一款人体反应测试议。和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势；同时，本设计作品的使用方法简单，只需按下按键即可完成测试，方便测试人员的测试使用。 关键词：单片机；反应速度；AT89S52 ；LED；数码管 .
Abstract This article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed. Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test. Keywords:Single chip microcomputer; Reaction Speed; AT89S52; LED; Digital tube .
频率特性测试仪 摘要:本频率特性测量仪以 MSP430单片机为控制核心,由信号源、被测双 T 网络、检波电路、检相电路及显示等功能模块组成。其中,检波电路、检相电路由过零比较器、鉴相器、有效值检波器、 A/D、 D/A转换器等组成;被测网络采用带自举功能的有源双 T 网络;同时本设计还把 FPGA 作为 MCU 的一个高性能外设结合起来, 充分发挥了 FPGA 的高速信号处理能力和 MCU 的复杂数据分析能力;通过DDS 可手动预置扫频信号并能在全频范围和特定频率范围内为自动步进测量, 在数码管上实现频率和相位差的显示, 以及实现了用示波器观察幅频特性和相频特性。 关键词:单片机; DDS ;幅频特性;相频特性 一、方案比较与论证 1. 方案论证与选择 (1系统总体方案描述 该系统以单片机和 FPGA 为控制核心,用 DDS 技术产生频率扫描信号,采用真有效值检测器件 AD637测量信号幅度。在 FPGA 中,采用高频脉冲计数的方法测量相位差,经过单片机运算,可得到 100 Hz ~100 kHz 中任意频率的幅频特性和相频特性数据, 实现在该频段的自动扫描, 并在示波器上同时显示幅频和相频特性曲线。用键盘控制系统实现各种功能, 并且在 LCD 同步显示相应的功能和数据。系统总体设计框图如图 1所示。
图 1 系统总体框图 (2扫描信号源发生器 方案一:采用单片函数发生器。其频率可由外围电路控制。产生的信号频率 稳定度低,抗干扰能力差,灵活性差。 方案二:采用数字锁相环频率合成技术。但锁相环本身是一个惰性环节, 频率转换时间长, 整个测试仪的反应速度就会很慢 , 而且带宽不高。其原理图如图 2所示: 图 2 PPl原理图 方案三:采用数字直接频率合成技术 (DDFS。以单片机和 FPGA 为控制核心 , 通过相位累加器输出寻址波形存储器中的数据 , 以产生固定频率的正弦信号。该方案实现简单,频率稳定,抗干扰能力强。其原理图如图 3所示:
课程设计实验报告 题目单片机的人体反应速度测试仪 课程名称单片机原理及接口技术 院部名称机电工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气2班 姓名许俊超 学号0922107020 指导教师高峰
金陵科技学院教务处制
摘要： 随着社会的发展，许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。因此，在面对突发事故时，人的反应快慢直接影响到事情变化的好坏。下面以AT89751单片机为核心，设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间，间接反映人们面对突发状况的反应能力。以AT89751单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要控制测试灯的状态，通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89751单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89751单片机把LED测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 关键词：AT89751 ; LED ; 数码管
目录 1 课题综述 0 1.1课题来源 0 1.2预期目标 (1) 1.3面对的问题 (1) 1.4需解决的关键技术 (1) 2系统分析 (1) 2.1涉及的基础知识 (1) 2.2总体方案 (3) 2.3功能模块框图 (4) 3 系统设计 (4) 3.1硬件连接图 (4) 3.2实现方法 (5) 3.3详细流程图 (5) 4 代码编写 (6) 4.1按键电路的实现 (6) 4.24位LED数码管显示电路的实现 (7) 4.3随机函数的实现 (7) 4.4中断程序的实现 (8) 4.5主函数的实现 (9) 4.6总程序 (10) 5 程序调试 (14) 总结 (15) 参考文献 (15) 1 课题综述 1.1 课题来源 许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。因此，在面对突发事故时，人的反应快慢直接影响到事情变化的好坏。下面以AT89751单片机为核心，设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间，间接反映人们面对
题目简易频率特性测试仪 电子工程系应用电子技术专业应电二班
简易频率特性测试仪 摘要：简易频率特性测试仪是以51单片机为控制核心的一种测量频率的仪器，具有 较宽的可测试带宽。电路由正交扫频信号源、被测网络、混频器、低通滤波器、ADC以及液晶显示部分组成。正交扫频信号源AD9854采用DDS技术产生高稳定的频率、相位、幅度可编程调制的正弦和余弦信号。被测网络是一个RLC串联谐振电路，其前后分别添加电压跟随器和电阻网络使其与相邻电路电阻匹配。混频器采用性能高，功耗低的SA602A，将信号源输出的正余弦信号与经过被测网络出来的处理信号进一步处理，产生高频与低频两种信号。低通滤波器采用max274芯片过滤较高频信号，外接元件少，参数调节方便，也具有良好的抗干扰性。ADC选用AD8317外置，提高AD转换性能。整体电路实现了测量较高频率信号的频率测量及幅频特性与相频特性的显示。 关键词：DDS技术、中频正交解调原理、RLC振荡电路。 Abstract：Simple frequency characteristic tester is a metrical instrument which is operated by 51 single chip computer, It has a wide bandwidth. The circuit is composed of orthogonal frequency sweep signal source, the measured network, mixer, low-pass filter, ADC and liquid crystal display part. Orthogonal frequency sweep signal source AD9854 using DDS technology to produce frequency, phase, amplitude and high stability of the programmable modulation sine and cosine signal. The measured network is a RLC series resonant circuit, a voltage follower and the resistor network to match the adjacent circuit resistance respectively before and after adding the. The mixer uses high performance, low power SA602A, the sine and cosine signal source output and the processed signal measured network for further processing, to produce high and low frequency signal two. Low pass filter using MAX274 chip filter high frequency signals, less external components, easy to adjust the parameters, and also has good anti-interference performance. ADC use AD8317 external, enhance AD conversion performance. The whole circuit of the display frequency measurement and the amplitude frequency characteristic measurement of high frequency signal and the phase frequency characteristic. Keywords：DDS technology、Quadrature demodulation, RLC oscillating circuit.
学号14132201413 序号6 院信息与通 单片机原理与接口技术 实验报告 实验项目序 _____________________ 实验项目名称人体反应速度测试 姓名莫旭涛专业电子信息工稈 班级电信13-4BF完成时间2014年月10月16日
一.调试心得 这是我们第一个用C语言编写的项目实例，刚刚开始的时候，对C是有些陌生的，但是经过这么一个案例的编写，明显对C语言的操作变得熟练了。相 比起汇编来，C语言人性化许多，修改错误也比较让人习惯。在这程序的编写中， 同样遇到了许多的问题，但是只要花时间，就没有解决不了了问题。在编写这个程序的时候，首先要解决的问题是矩阵键盘和数码管的显示，这两个模块我们用得非常多，在以后对单片机的操作中也会经常用到，所以，我们最好写成模块的形式，方便以后调用。再次遇到要使用矩阵键盘和数码管的时候，就可以直接把代码复制粘贴过来使用。编写这个程序遇到的第一个疑难杂症就是游戏次数的设置，因为书上的代码是在一个while循环中进行的，所以没有游戏次数可言。每次反应速度的测试显示一个相应的值，但是我们自己写的代码中明显是要设置游戏次数的，这样才能取出平均值，让我们测量的反应时间变得更加精确。所以我们while循环中要设置一个调出循环的次数，这个次数就是我们游戏次数，在这里，要注意初值和减一所放的位置。第二个疑难是随机数的生成，因为在51单片机中是不支持对系统时间的调用，所以没有
东华理工学院长江学院毕业设计（论文） 题目：人体健康监测器 英文题目：Monitoring human health equipment 学生姓名：邵锦 班级：023122 指导教师：黄永忠 专业：机电系自动化
二零零二六年六月
摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们对自身健康状况越来越关注，人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查，因此，一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置，比如：体温表、电子血压计等由于操作简单，受到人们的欢迎。但是，这些装置大多功能单一，如果需要随时对多种健康指标进行监测，必须随身携带多种监测装置，给使用者带来了麻烦。 本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器，模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元：中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据，通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能，可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测，让用户随时了解自己的身体状况 关键词。 A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片 Summary Along with modern people rhythm of life quickening as well as quality of life enhancement, the people more and more pay attention to own state of health, the people hoped can as necessary, simple, convenient carry on the inspection to the body, therefore, some volumes small portable or home use health monitor installment, for instance:Clinical、 thermometer, electronic sphygmomanometer and so on because operates simply, receives people's welcome. But, these installment mostly function is unitary, if needs as necessary to carry on the monitor to many kinds of healthy targets, must carry many kinds of monitor installment along with, has brought the trouble to the user. This design is the monitor human body health instrument which one kind carries along with. Has contained or many sensors, the mold/The number switch will gather the signal will transform into the digital signal transmission for the central processing element: The central processing element transforms the digital signal into the human body healthy data, through the monitor and so on the external instrumentation demonstrated gives the user.It synthesized a series of sole healthy monitor function, may simultaneously to the human body temperature, the blood pressure and the pulse carries on the monitor, lets the
简易频率特性测试仪（E题） 2013年全国电子设计大赛 摘要：本频率特性测试仪由AD9854为DDS频率合成器，MSP430为主控制器，根据零中频正交解调原理对被测网络针对频率特性进行扫描测量，将DDS 输出的正弦信号输入被测网络，将被测网络的出口信号分别与DDS输出的两路正交信号通过模拟乘法器进行乘法混频，通过低通滤波器取得含有幅频特性与相频特性的直流分量，由高精度A/D转换器传递给MSP430主控器，由MSP430对所测数据进行分析处理，最终测得目标网络的幅频特性与相频特性，同时通过LCD绘制相应的特性曲线，从而完成对目标网络的特性测试。本系统具有低功
耗，成本低廉，控制方便，人机交互友好，工作性能稳定等特点，不失为简易频率特性测试仪的一种优越方案。 关键字：DDS9854，MSP430，频率特性测试 目录 一、设计目标 (3) 1、基本要求： (4)
2、发挥部分： (4) 二、系统方案 (4) 方案一 (5) 方案三 (5) 方案二 (5) 三、控制方法及显示方案 (5) 四、系统总体框图 (6) 五、电路设计 (6) 1、DDS模块设计 (6) 2、DDS输出放大电路 (7) 3、RLC被测网络 (8) 4、乘法器电路 (8) 5、AD模数转换 (9) 六、软件方案 (10) 七、测试情况 (11) 1、测试仪器 (11) 2、DDS频率合成输出信号： (11) 3、RLC被测网络测试结果 (12) 4、频谱特性测试 (12) 八、总结 (12) 九、参考文献 (12) 十、附录 (13) 一、设计目标 根据零中频正交解调原理，设计并制作一个双端口网络频率特性测试仪，包括幅频特性和相频特性。
沈阳工学院 毕业设计报告 题目：基于单片机人体反应速度测试仪 院系：信息与控制学院（黑三） 专业：通信工程（黑三） 班级学号： 093041 07 （黑三） 学生姓名：张三（黑三） 指导教师：（黑三） 成绩： 2014 年 06 月 25日 摘要 本文是基于单片机人体反应速度测试描述，通过单片机测试人的反应速度。在本设计中以AT89S52单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要通过控制测试灯的状态，在测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89S52单片机把LED测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 设计中采用AT89S52单片机，其以高性能低价格的优势成为全球使用范围最广泛的单片机之一；显示部分采用LED数码管的显示方式，本套系统在不影响其测试性能的情况下，大大的节省了设计成本，是性价比较高的一款人体反应测试
议。和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势；同时，本设计作品的使用方法简单，只需按下按键即可完成测试，方便测试人员的测试使用。 关键词：单片机；反应速度；AT89S52 ；LED；数码管 Abstract This article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed. Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test. Keywords:Single chip microcomputer; Reaction Speed; AT89S52; LED; Digital tube
如何对自己的身体健康状态进行检测（一） （一）元气状态之半月痕 1、何为元气： 通俗讲就是指人的精神、精气。睡眠好、吃好消化好，思维敏捷，不咳不喘，呼吸顺畅，心不慌，气色红润声音洪亮。中医认为元气是人体最根本、最重要的气，是人体生命的源动力，元气充足则健康，元气受损则生病，元气耗尽则死亡。也就是说元气充足免疫力就强，从而战胜疾病；元气不足或虚弱，就不能产生足够的抗体或免疫力战胜疾病，因而造成死亡。 元气的特点：元气就好像石油一样，不可再生，消耗起来很容易，补却很难。 2、元气检测方法： 手指甲可以直接反映出身体内在的情况，元气的充足与否就可以从手指甲的半月痕上检测出来。伸出双手，看到指甲下半部分有一个白色的半月形，这个白色的月牙叫做半月痕，称之为“元气环”，代表着人体的精气。元气充足则在双手指甲上呈现八个以上的半月痕，每个半月痕应该占指甲的1/5，奶白色，越白越好；半月痕越少表示元气虚弱，容易手脚冰凉。 半月痕的数量八个为最好，过多则容易患“三高”，营养过剩；少则体寒，元气不足。半月痕的减少是从小指开始，依次向大拇指过渡。如果是先天没有，不作为诊断的依据，反之先天有后天没有了，说明元气消耗。人体元气的表现应该是一种平和的状态，少则不足，过犹不及。 3、元气补养方法： 元气是父母先天给予的，乃不可再生资源，极其珍贵。补养元气的前提是减少元气的消耗，然后再通过穴位按摩的方式尽量进行保养。大多数人往往缺乏养生的意识，在繁忙工作学习中导致了一些不良生活习惯。改善生活起居，调理内在身体平衡。五脏皆有元气，过度使用就会伤元气，用完再补，就不如减少消耗对身体有益。 元气是父母先天给予的，乃不可再生资源，极其珍贵。补养元气的前提是减少元气的消耗，然后再通过穴位按摩的方式尽量进行保养。多数人往往缺乏养生的意识，在繁忙工作学习中养成了一些不良生活习惯。改善生活起居，调理内在身体平衡，是最主要的元气保养方式。五脏皆有元气，过度使用就会伤元气，用完再补，就不如减少消耗对身体有益。 补养元气的方法有： 1）减少元气消耗： a.保证睡眠充足，子时前入睡（11点前入睡）。次日1时处于熟睡状态最能帮助肝脏恢复元气。 b.不吃辛辣刺激的食物。如麻辣香锅、水煮鱼这些口感刺激的食物。还有含有咖啡因的饮料，也会消耗元气。
贝克曼库尔特UniCel DxI 800全自动化学发光免疫分析仪 强大的样本处理系统、急诊功能 ??真正24小时待机，每小时400个实验 ??样本检测项目的随机组合，急诊标本具有优先权力 ??自动稀释、重检、Reflex Testing功能 ??仪器前部具备一次性上机120个原始管能力，运行状态中可不断循环加入??仪器背部的预留自动化轨道进样模式保证了持续加样能力 ? ? ?
独有的分立一体化设计 ??分立的4个进样系统、一体化的整系统检测方式 ??自动稀释、重检、Reflex Testing功能 ?? 4个进样通道，加快进样速度、任一通道故障不影响其它操作、提高灵活性?? 4个进样通道，根据需要可任意指定检测项目、保证整系统流程的最优化?? 4个进样通道，共享一个检测系统和孵育器、共享一套冲洗、读数系统?? 4个进样通道，使用同一个光量子探测器、共享一个定标和QC结果 ??一体化整系统，避免了分系统组合带来的结果差异 完备的控制、供给系统 ??简单、易学的智能操作软件 ??强大的编程、数据查询、定标、质控、帮助系统 ?? 50个试剂储存于仪器自备冷藏系统中 ??运行中任意随机添加、更换任何一种消耗品，不需要通过软件操作 ??所有消耗品使用完毕后，系统可以自行更换 智能化性能 ??分立一体化的整系统运行 ??预分杯冷藏储存系统的样品管理智能化 ??系统内部定点分检(PnP)系统的传送智能化 ??消耗品/试剂补充的流程智能化 ?? 134个传感器的全面系统监控智能化 ??一目了然的远距离系统指示灯监控方式 ??最简便的人工操作和保养程序 免疫学原理 ??抗原、抗体特异性结合 ??小分子采用(一步、二步)竞争结合法 ??大分子采用(一步、二步)夹心法
3．少量铁粉与100 mL 0．01 mol·L-1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( ) ①加H2O ②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CH3COONa固体⑤加NaCl 溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度（不考虑盐酸挥发）⑧改用10 mL 0．1 mol/L 盐酸 A．①⑥⑦B．③⑤⑧C．③⑦⑧D．⑤⑦⑧ 4．已知反应：A(g)+ 3B(g) 2C(g) + D(g)，在某段时间内以A的浓度变化表示的化学 反应速率为1mol·L-1·min-1,,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( ) A．0．5 mol·L-1·min-1B．1mol·L-1·min-1 C．3 mol·L-1·min-1D．2 mol·L-1·min-1 5．反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最 快的是( ) A．v (D)=0．4 mol·L-1·s-1 B．v (C)=0．5 mol·L-1·s-1 C．v (C)=0．6 mol·L-1·s-1 D．v (A)=0．15 mol·L-1·s-1 6．一定温度下，可逆反应2NO 2NO+O2在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状 态标志是（） ①单位时间内生成n mol O2 ，同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2 ，同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 ：2 ：1 ④混合气体的压强不再改变⑤混合气体的颜色不再改变⑥混合气体的平均摩尔质量 不再改变 A．①④⑤⑥B．①②③⑤C．②③④⑥D．以上全部 7．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如右图所示， 在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度， ④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（） A．①④B．③④C．①②③D．②③ 8．等温等压过程，在高温下不自发进行，而在低温时可自发进行的 条件是（） A．△H<0 △S<0B．△H>0 △S<0C．△H<0 △S>0D．△H>0 △S>0 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是〔〕 A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B．由H2、I2（g）、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深 C．滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅 D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 9．NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成N2和CO2，对此反应有关的叙述不正确的是（）
射频功率的快速测量法 作者：Joshua Israelsohn RF（射频）电磁场中充满着音乐的喧闹声和电话交谈、寻呼信号、电子邮件和因特网业务的各种嘈杂声。RF零部件、RF系统以及对RF功率测量的需求正扩大到传统的话音通信、无线局域网(WLAN)、码分多址(CDMA)和第三代移动通信(G3)手机以及长途电话费电子收费系统等各种应用领域。 便携式RF产品的激增引发对RF功率测量的极大改进。在模拟RF链路方面，沿用了几十年的传统的测量方法仍在使用。但是如果采用现代化的功率计进行这种测量时，测试人员就会发现，在进行数据记录或数据分析时，现代的更简单的传感器和计量器标定、更容易的传感器更换和计算机接口对测量RF功率更为精确、便捷。现代化的RF功率计也更小、更轻，在某些情况下还可以用电池供电，从而使野外测量像在实验室一样简单而精确。 数字RF链路，特别是采用扩频调制技术的数字RF链路，已向传统的测量方法发出了挑战。基于处理器的RF功率计能够进行数字链路测量，而以前用分析仪进行这种测量，成本是现在的2～5倍。同时，最复杂的数字RF技术，如CDMA(码分多址)代表未来的发展方向：即制造商必须将RF功率测量能力置入无线手机和基站，使之作为RF链路控制的组成部分。这样做将可以有效地利用RF信道利用率，并获得优良的话音质量。 测量方法 测量RF功率有许多好的方法。因频段、功率电平和所测信号的调制技术以及精度、范围和成本不同，测量的方法也不尽相同。对于传统的模拟信号而言，RF功率测量，无论是测量均方根值（rms）还是最大值，都是十分简便的。 大多数概念性的简单方法采用热电传感器来测量(见图1、参考文献1)。这种方法最接近于直接实现均方根值功率的数学定义：交流信号的加热能力与直流信号的加热能力的比较。这里，缓冲放大器采用与RF输入信号一样的信号激励加热部件。加热部件的热量与温度传感器（一般用热电耦）密切相关，但两者在电气上是隔离开的。伺服放大器以平衡方式激励相匹配的一对加热器/传感器，直至直流伺服器传递的功率与输入的RF信号的功率相等为止。 输出电压与输入电压的均方根值相等。因此，用户可以利用附加电路在模拟域计算信号功率，方法是：在显示之前，信号仍在数字域，则附加电路的数据流为：PRF=Vo2/R，其中PRF表示RF功率，Vo表示传感器的输出电压，R表示加热器电阻。 这种测量的主要误差来源是加热器的绝对电阻、匹配和温度系数的公差。因为绝对电阻表示为功率计算的换算因子，用户必须按照特定的探测器示例标定平方函数。热电耦的匹配和热传递(从一个单元到另一个单元，或从一种环境到另一种环境，或两个单元之间)会增加误差预算。幸运的是，传感器的精心设计能够使单元之间的热串扰减少到最小，而且传感器设计或功率计接口可包括环境补偿或校准。现有的商用传感器，与小型半敞开式（benchtop）或手持式功率计一起，能够使所有的误差变小，并有利于精密测量。 热电型RF传感器的一个优点是，它能独立地正确计算波峰因子的均方根值（附文"波峰余值"）。而缺点是，热电传感器反应速度较慢，且反应时间不可调，这是由于这种传感器是利用热机械原理而不是利用热电原理决定的。 另一方面，二极管传感器正好使这两种特性颠倒(图2)。峰值检测器、二极管传感器能从根本上显示可调整的电气动态特性，但要求波峰因子补偿。如果用户使用已知的测试信号，或良好的波峰因子估算方法，而且知道传感器和功率计提供哪样的波峰因子补偿，那么这一特性就会使二极管传感器既相当便宜又非常精确。除速度更快和反应时间电气可调节外，二极管检测器可使噪声降低3个数量级，但这些检测器常常局限于300mW的小信号测量。 在热电和二极管传感器之间，市售的小型功率计能够适应各种信号频率、动态范围和复杂的
实验四泡沫稳定性的测量 一实验目的 测量一定条件下泡沫的半衰期,用以判断泡沫的稳定性 二实验原理 泡沫是气体分散于液体中的多相分散体系，气体是分散相(不连续相)，液体是分散介质(连续相)。制备泡沫的过程中，液体中的气泡在密度差的作用下易在液面上形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物——泡沫。泡沫的发泡性是指泡沫生成的难易程度和生成泡沫量的多少；泡沫的稳定性是指生成泡沫的持久性(寿命)，即消泡的难易。 用于测量泡沫性能的方法有许多，传统方法有气流法、振荡法和搅动法。现代方法有：近红外扫描仪法、电导率法、光电法、高能粒子法、声速法、显微法。 本文主要根据泡沫形成的方式对气流法和搅动法进行介绍。 1.气流法：气流法的装置为一带刻度的、底部装有毛细管的圆柱形石英管。为确保起泡前容器壁保持干燥，需通过长颈漏斗伸向容器底部向容器中加入试液。试验时，以恒定的速度向容器内缓慢通气一段时间后，立即测量停止通气时产生泡沫体积作为溶液起泡性的量度。记录下泡沫高度衰减到原来高度的一半时所需的时间t1/2，用于表征泡沫的稳定性。此外，膜起泡法也是通气法中的一种，这种新方法主要是使作为分散相的气体通过膜的微孔被压入溶液中，产生的气泡被溶液中的表面活性剂稳定，并由于气体流动的剪切力使之与膜表面分离。此法的优点是泡沫的粒径分布在一个较窄的区域内，并随膜孔直径的变化而变化。 气流法仪器简单，重复性良好，是目前比较常用的泡沫性能评价方法之一。但如果刻度量筒直径过小时（小于3cm），会存在壁效应，对测试结果产生一定的误差。
搅拌法（Waring-Blender法）： 将一定体积待测试液加人量筒中，记录液体高度为I，开动搅拌器，转速4000-13000r/min，搅动30秒后，停止搅拌，记录泡沫初始高度为M，记录5min后泡沫高度为R，试验温度为(25士1)℃，溶液的发泡力Fm，泡沫稳定性Fr分别表示为： Fm=M-I Fr=R-I 搅拌法：在相同的条件下，搅动量筒中的试液产生泡沫，以停止搅拌时的泡沫体积表示起泡性，以泡沫体积随时间的变化计算泡沫寿命：V为时间t时的泡沫体积，V0是泡沫层最大体积。 搅拌法测定泡沫的稳定性泡沫性能v-t曲线 可由v-t曲线求得，量出v-t曲线下的积分量，即为泡沫体积对时间的积分面积，用Lf表示出泡沫的稳定性。在搅拌过程中可以控制其搅拌速度不变，这种方法与倾泻法或振荡法相比具有更好的重复性。此法操作方便，重现性好，能较准确地反映出发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性，是用于评价发泡剂性能优劣的常用方法。
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：微机系统综合课程设计 课程设计题目：按键反应速度测试 院（系）：计算机学院 专业：计算机科学与技术 班级：计算机1203 学号：2012040101127 姓名：王庆贺 指导教师：张维君 说明：结论（优秀、良好、中等、及格、不及格）作为相关教环节考核必要依据；格式不符合要求；数据不实,不予通过。报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。
学术诚信声明 本人声明：所呈交的报告（含电子版及数据文件）是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。尽我所知，除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外，报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果，也不包含其它教育机构使用过的材料。与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。报告资料及实验数据若有不实之处，本人愿意接受本教学环节“不及格”和“重修或重做”的评分结论并承担相关一切后果。 本人签名: 日期：年月日
沈阳航空航天大学课程设计任务书
目录 1 总体设计方案 (1) 1.1课程设计内容和要求 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3设计思路 (1) 2 详细设计方案 (3) 2.1实现方法 (3) 2.1.1 硬件实现 (3) 2.1.2 软件实现 (3) 2.2模块设计 (4) 2.2.1 测试数字控制模块 (4) 2.2.2 按键状态读取模块 (5) 2.2.3 计时模块 (5) 2.2.4 显示模块 (6) 3 调试及结果分析 (8) 3.1调试步骤及方法 (8) 3.2实验结果 (8) 参考文献 (9) 附录 (10)
实验四、人体无损生理测试（二）细胞生理 人体运动神经传导速度测试 大鱼际肌电图描记 *臂二头肌/三头肌电图描记（交互抑制） *尺神经干/拇收肌刺激时值测定 121140052 王哲迪 一、实验目的 1、神经纤维分类/运动神经传导速度 2、肌电图描记/兴奋收缩偶联 3、脊髓运动控制：交互抑制 4、刺激之物理性质：时值 5、阈刺激的定义/钠离子通道阈值 二、实验原理 1、神经纤维的分类 Edanger和Gasser根据神经纤维兴奋传导速度的差异，将哺乳类动物的周围神经纤维分为A、B、C三类，其中A类纤维又分为α、β、γ、δ四个亚类。后来有人在研究感觉神经时，又根据纤维的直径和来源将神经纤维分为I(包括Ia和Ib)、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类，它们分别相当于Aα，Aβ，Aδ，C类后根纤维，但又不完全等同。目前，前一种分类法多用于传出纤维，后一种分类法则常用于传入纤维。 2、兴奋收缩耦联 在整体情况下，骨骼肌的收缩活动是在支配它的躯体传出神经的控制下完成的；直接用人工刺激作用于无神经支配的骨骼肌，也可引起收缩。不论哪种情况，刺激在引起肌肉收缩之前，都是先在肌细胞膜上引起一个可传导的动作电位，然后才出现肌细胞的收缩反应。这样，在以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程之间，存在着某种中介性过程把两者联系起来，这一过程称为兴奋-收缩偶联。目前认为，它至少包括三个主要步骤：电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处；三联管结构处的信息传递；肌质网（即纵管系统）对Ca2+的释放和再聚积。兴奋-收缩偶联的结构基础是三联管，偶联因子是Ca2+。
3、脊髓运动控制——交互抑制 如果引起某一肌的伸肌反射（伸肌兴奋），则与其拮抗的肌（屈肌）松弛，称交互抑制。人在进行曲臂运动时，肱二头肌和肱三头肌的中枢就存在着交互抑制的协调关系。 4、刺激的时值 用两倍于基强度的强度刺激组织时，所需要的最短作用时间称为时值，时值也可以作为兴奋性高低的指标（以时间来度量）。 5、阈刺激 在刺激延续时间和对时间变化率保持中等数值下，引起组织产生动作电位的最小刺激强度，为衡量组织兴奋性高低的指标。 6、钠离子通道阈值 三、动物与器材 1、实验动物：学生自我测试（自愿被测试） 2、实验器材：手指脉搏压换能器、刺激隔离器、条形刺激电极、生物电前置 放大器。 四、方法与步骤 1、豌豆骨/尺神经沟处单收缩分析 ①将手指脉搏压换能器固定在实验桌边缘，并固定条形刺激电极在豌豆骨的外侧。 ②设定参数 生物电前置放大的记录参数为：LowPass 10Hz; Range 1V、5V 采样频率为：4k/s 触发设定：Setup→Trigger，选定记录通道的序号 刺激参数的设定： Setup→Stimulus Isolater，选择Continuous,选定Beep Range:1Hz, PulseDuration选择0.118ms。 ③刺激电极刺激豌豆骨处尺神经，拇指按在指压感受器上，刺激强度由低到高，找到最适刺激，记录一个拇收肌的肌电图。 ④刺激尺神经沟处的尺神经，重复上述测试，再记录一个拇收肌的肌电图。 ⑤根据两个肌电图的潜伏期时间差计算神经传导的速度 注意：由于前臂前肌群，有尺神经支配肌肉，应该注意消除影响（由于屈腕，会出现相反效果）。 2、大鱼际肌肌电图描记 ①将肌电导线与EMG100C肌电放大器的正极（用屏蔽线）、负极(用屏蔽线)、接地处（用非屏蔽线）相连并选定采样通道。 ②将一对生物电前置放大器贴在大鱼际肌上（位置尽可能靠近），刺激电极刺激正中神经腕部位置，调试合适的刺激强度，记录大鱼际肌的肌电图。 注：正中神经腕部位置。 3、臂二头肌/三头肌肌电图描记 分别在臂二头肌和三头肌上贴一对前置放大器，然后快速做曲臂运动，两个频道同时记录下二头肌和三头肌的肌电图，并进行对比，观察交互抑制关系。4、条形电极/尺神经干/拇收肌时值测试 将Pulse Duration的值从最大向小调整，在此过程中随机取5个值，并相应地调整刺激强度，找到在此时Pulse Duration值下刺激的阈值，并记录下此