基于C8051F雙單片機(jī)的雷達(dá)式生命探測儀后端系統(tǒng)的研制.pdf

1、雷達(dá)式生命探測是指在不接觸人體的情況下，利用雷達(dá)發(fā)射的電磁波照射人體，雷達(dá)回波信號(hào)可被人體生命活動(dòng)引起的體表微動(dòng)所調(diào)制，從而攜帶了人體的生命信息。采用一定的硬件電路和信號(hào)處理算法，就可以檢測出呼吸、心率等人體生命參數(shù)。 本課題組前期研制的雷達(dá)式生命探測儀是基于PC機(jī)為中心處理和控制單元，采用USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和接收，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析、處理以及顯示輸出。這種系統(tǒng)在實(shí)用中所存在的主要問題是體積較大，重量較重，不便于攜帶。為了

2、彌補(bǔ)其不足，本課題組提出了用液晶顯示器作為顯示輸出設(shè)備，用DSP+MCU+A/D芯片模式取代PC+A/D采集卡模式的方案，以減小系統(tǒng)的體積和重量。采用這種模式后的預(yù)實(shí)驗(yàn)表明，將DSP置于MCU前的方案，可引起系統(tǒng)的顯示輸出及屏幕刷新延遲明顯，無法實(shí)時(shí)顯示。 針對(duì)上述問題，本研究提出了一種改良性系統(tǒng)方案。本方案保留了液晶顯示器，進(jìn)一步采用了雙MCU+A/D芯片模式，重新設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件，由兩片MCU分別執(zhí)行控制和信號(hào)處理的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)

3、了實(shí)時(shí)處理和顯示輸出，進(jìn)一步簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、功耗低、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)大幅降低了成本。本研究主要進(jìn)行了以下幾方面的工作： 1. 設(shè)計(jì)了基于Silicon Laboratories公司生產(chǎn)的單片機(jī)C8051F120和C8051F123的雷達(dá)式生命探測儀后端系統(tǒng)，并研制了相應(yīng)的硬件平臺(tái)。雷達(dá)前端經(jīng)預(yù)處理的信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，通過串行口傳送到單片機(jī)C8051F120，采用不同的數(shù)字信號(hào)處理算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。一部

4、分?jǐn)?shù)據(jù)采用中斷方式并行傳輸給單片機(jī)C8051F123，經(jīng)處理后給出有/無人以及動(dòng)/靜目標(biāo)判別結(jié)果；另一部分?jǐn)?shù)據(jù)送到液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示輸出波形； 2. 研制了基于C8051F雙單片機(jī)的雷達(dá)式生命探測儀后端系統(tǒng)軟件?；贑語言以及美國Silicon Laboratories公司提供的Cygnal IDE軟件開發(fā)系統(tǒng)編寫了數(shù)據(jù)采集和處理程序，完成了對(duì)生命參數(shù)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、處理以及顯示輸出； 3. 設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，完成了對(duì)系統(tǒng)