【Proteus仿真】【Arduino单片机】智能助眠机系统设计

文章目录

一、功能简介
二、软件设计
三、实验现象
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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真Arduino单片机控制器，使用蜂鸣器闹铃模块、LCD1602显示模块、心率血氧模块、ADC模块、按键模块等。

主要功能：
系统运行后，LCD1602显示传感器采集的心率和血氧值以及当前时间；可通过K3键进入时间修改模式，K3用于切换时、分、秒，K1和K2键调节；时间修改完成后可按下K4键保存并返回主界面。
可通过K4键进入助眠和起床闹铃设置模式，K4用于切换助眠时/分，起床时/分，K1和K2键调节。闹铃设置好后可按下K3键保存并返回主界面。若当前时间到达助眠时间或起床闹钟时间，则开启蜂鸣器闹铃，可通过K2键取消正在闹铃。
正常界面下，可通过K1键查阅监测心率和血氧的数据信息，LCD1602显示心率及血氧的最小和最大值。

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（技术QQ群：570487280）*///系统数据显示
void sys_data_show(void)
{while(1){//未查阅if(sys_ctrl.find==0){//未进入设置闹钟模式if(sys_ctrl.set_alarm_mode==0){//显示时间lcd1602_show_nums(6,0,sys_ctrl.hour,2,0x80);lcd1602_show_nums(9,0,sys_ctrl.min,2,0x80);lcd1602_show_nums(12,0,sys_ctrl.sec,2,0x80);//心率显示lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.heart,3,0);//血氧显示lcd1602_show_nums(12,1,sys_ctrl.oxygen,3,0);//时间调节位置闪烁switch(sys_ctrl.set_time_mode){case 1://时lcd1602_show_string(6,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(6,0,sys_ctrl.hour,2,0x80);break;case 2://分lcd1602_show_string(9,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(9,0,sys_ctrl.min,2,0x80);break;case 3://秒lcd1602_show_string(12,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(12,0,sys_ctrl.sec,2,0x80);break;}	}//进入闹钟设置模式else{//显示助眠时间lcd1602_show_nums(7,0,sys_ctrl.alarm_time[0][0],2,0x80);lcd1602_show_nums(10,0,sys_ctrl.alarm_time[0][1],2,0x80);//显示起床时间lcd1602_show_nums(7,1,sys_ctrl.alarm_time[1][0],2,0x80);lcd1602_show_nums(10,1,sys_ctrl.alarm_time[1][1],2,0x80);//时间调节位置闪烁switch(sys_ctrl.set_alarm_mode)	{case 1://助眠时lcd1602_show_string(7,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(7,0,sys_ctrl.alarm_time[0][0],2,0x80);break;case 2://助眠分lcd1602_show_string(10,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(10,0,sys_ctrl.alarm_time[0][1],2,0x80);break;case 3://起床时lcd1602_show_string(7,1,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(7,1,sys_ctrl.alarm_time[1][0],2,0x80);break;case 4://起床分lcd1602_show_string(10,1,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(10,1,sys_ctrl.alarm_time[1][1],2,0x80);break;}	}	}//正在查阅else{//显示心率最小和最大值lcd1602_show_nums(8,0,sys_ctrl.heart_lh[0],3,0x80);lcd1602_show_nums(12,0,sys_ctrl.heart_lh[1],3,0x80);//显示血氧最小和最大值lcd1602_show_nums(8,1,sys_ctrl.oxygen_lh[0],3,0x80);lcd1602_show_nums(12,1,sys_ctrl.oxygen_lh[1],3,0x80);	}break;			}
}//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{u8 key=0;static u8 oneflag=0;key=KEY_Scan(0);//设置时间if(key==KEY3_PRESS){//未进入设置闹钟模式if(sys_ctrl.set_alarm_mode==0){TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器sys_ctrl.set_time_mode++;if(sys_ctrl.set_time_mode>=4)sys_ctrl.set_time_mode=1;	}//闹钟设置模式，确定else{oneflag=0;sys_ctrl.set_alarm_mode=0;sys_open_show();//开机界面显示TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器	}		}//加else if(key==KEY1_PRESS){//时间设置模式switch(sys_ctrl.set_time_mode){case 1://时sys_ctrl.hour++;if(sys_ctrl.hour>23)sys_ctrl.hour=0;break;case 2://分sys_ctrl.min++;if(sys_ctrl.min>59)sys_ctrl.min=0;break;case 3://秒sys_ctrl.sec++;if(sys_ctrl.sec>59)sys_ctrl.sec=0;break;}	//闹钟设置模式switch(sys_ctrl.set_alarm_mode){case 1://助眠时sys_ctrl.alarm_time[0][0]++;if(sys_ctrl.alarm_time[0][0]>23)sys_ctrl.alarm_time[0][0]=0;break;case 2://助眠分sys_ctrl.alarm_time[0][1]++;if(sys_ctrl.alarm_time[0][1]>59)sys_ctrl.alarm_time[0][1]=0;break;case 3://起床时sys_ctrl.alarm_time[1][0]++;if(sys_ctrl.alarm_time[1][0]>23)sys_ctrl.alarm_time[1][0]=0;break;case 4://起床分sys_ctrl.alarm_time[1][1]++;if(sys_ctrl.alarm_time[1][1]>59)sys_ctrl.alarm_time[1][1]=0;break;		}//正常模式下，查阅血氧心率信息if(sys_ctrl.set_time_mode==0 && sys_ctrl.set_alarm_mode==0){sys_ctrl.find=!sys_ctrl.find;//查阅if(sys_ctrl.find==1){lcd1602_clear();lcd1602_show_string(0,0," Heart->000-000");lcd1602_show_string(0,1,"Oxygen->000-000");		}//退出查阅else{sys_open_show();//开机界面显示	}	}	}//减else if(key==KEY2_PRESS){//时间设置模式switch(sys_ctrl.set_time_mode){case 1://时sys_ctrl.hour--;if(sys_ctrl.hour<0)sys_ctrl.hour=23;break;case 2://分sys_ctrl.min--;if(sys_ctrl.min<0)sys_ctrl.min=59;break;case 3://秒sys_ctrl.sec--;if(sys_ctrl.sec<0)sys_ctrl.sec=59;break;}//闹钟设置模式switch(sys_ctrl.set_alarm_mode){case 1://助眠时sys_ctrl.alarm_time[0][0]--;if(sys_ctrl.alarm_time[0][0]<0)sys_ctrl.alarm_time[0][0]=23;break;case 2://助眠分sys_ctrl.alarm_time[0][1]--;if(sys_ctrl.alarm_time[0][1]<0)sys_ctrl.alarm_time[0][1]=59;break;case 3://起床时sys_ctrl.alarm_time[1][0]--;if(sys_ctrl.alarm_time[1][0]<0)sys_ctrl.alarm_time[1][0]=23;break;case 4://起床分sys_ctrl.alarm_time[1][1]--;if(sys_ctrl.alarm_time[1][1]<0)sys_ctrl.alarm_time[1][1]=59;break;		}sys_ctrl.alarm_flag=0;//解除闹铃			}//确定else if(key==KEY4_PRESS){//时间设置模式if(sys_ctrl.set_time_mode!=0){sys_ctrl.set_time_mode=0;TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器	}//闹钟设置模式else{TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器if(oneflag==0)//只显示1次界面{oneflag=1;lcd1602_clear();lcd1602_show_string(0,0,"Sleep->00:00");lcd1602_show_string(0,1,"Alarm->00:00");	}sys_ctrl.set_alarm_mode++;if(sys_ctrl.set_alarm_mode>=5)sys_ctrl.set_alarm_mode=1;	}	}
}//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{//还未开启闹铃if(sys_ctrl.alarm_flag==0){//正常模式下，检查时间是否达到if(sys_ctrl.set_time_mode==0 && sys_ctrl.set_alarm_mode==0){//如果助眠时间达到，开启蜂鸣器提示音if(sys_ctrl.alarm_time[0][0]==sys_ctrl.hour)//时{if(sys_ctrl.alarm_time[0][1]==sys_ctrl.min)//分{if(sys_ctrl.sec==0)//秒sys_ctrl.alarm_flag=1;//闹铃	}		}//如果起床时间到达，开启蜂鸣器提示音if(sys_ctrl.alarm_time[1][0]==sys_ctrl.hour)//时{if(sys_ctrl.alarm_time[1][1]==sys_ctrl.min)//分{if(sys_ctrl.sec==0)//秒sys_ctrl.alarm_flag=1;//闹铃	}			}}		}//开始闹铃else {beep_alarm(1,10000);}
}//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{u8 i=5;sys_parm_init();//系统参数初始化KEY_Init();BEEP_Init();pcf8591_init();lcd1602_init();//LCD1602初始化TIM2_Init(400-1,70);//定时10mswhile(i--){//血氧心率获取sys_ctrl.heart=pcf8591_read_adcvalue(1);sys_ctrl.heart=cal_map(sys_ctrl.heart,0,255,0,200);sys_ctrl.heart_lh[0]=sys_ctrl.heart;//初始值作为最小值sys_ctrl.heart_lh[1]=sys_ctrl.heart;//初始值作为最大值sys_ctrl.oxygen=pcf8591_read_adcvalue(0);sys_ctrl.oxygen=cal_map(sys_ctrl.oxygen,0,255,0,200);sys_ctrl.oxygen_lh[0]=sys_ctrl.oxygen;//初始值作为最小值sys_ctrl.oxygen_lh[1]=sys_ctrl.oxygen;//初始值作为最大值delay_ms(100);}sys_open_show();//系统开机界面显示TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); //打开定时器while(1){sys_data_get();//系统数据获取sys_data_show();//系统数据显示sys_data_set();//系统数据设置sys_fun_ctrl();//系统功能控制		}
}