便攜式人體生理參數(shù)監(jiān)測儀設(shè)計
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1 引言
隨著人們健康意識的逐漸增強，戶外運動越來越受到重視。然而運動量過強或不足都不能達到鍛煉的目的，甚至?xí)：ι眢w。這里介紹一種多功能實時生理參數(shù)監(jiān)測儀的設(shè)計方法，該監(jiān)測儀具有廉價、實用、便攜，并有語音播報測量值及越限報警等多種功能。
2 總體結(jié)構(gòu)與工作原理
該監(jiān)測儀以凌陽16位單片機SPCE061A為控制核心，通過溫度傳感器、水銀開關(guān)、壓電陶瓷片獲得人體溫度、跑步者的步數(shù)及脈搏跳動情況，再由CPU實時計算測量值并將結(jié)果送至液晶顯示器顯示，同時進行語音播報。系統(tǒng)設(shè)有鍵盤、人工復(fù)位和自動上電復(fù)位及硬件看門狗電路。SPCE061A內(nèi)部帶有硬件乘法器功能，可方便地實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的記錄、計算和語音播報功能。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
3 硬件電路設(shè)計
3．1 體溫測量模塊
溫度傳感器采用DALLAS的DS18820，該器件無需外部元件，通過數(shù)據(jù)線供電即可提供最高12位的溫度讀數(shù)，器件的溫度信息經(jīng)單線接口送人DS18820或從DS18820送出，從CPU到DS18820僅需連接1條線。讀、寫和完成溫度變換所需的電源由數(shù)據(jù)線本身提供，測量范圍為-55℃~+125℃，增量值為0．062 5(以12位數(shù)值方式讀出溫度)，在1 s(典型值)內(nèi)把溫度變換為數(shù)字，具有用戶可定義的非易失性溫度告警設(shè)置。輸出的溫度數(shù)值由單片機的IOA15口讀人，如圖2所示。
經(jīng)單線接口訪問DS18820的協(xié)議如下：
(1)初始化單線總線上的所有處理均從初始化序列開始。初始化序列包括：總線主機發(fā)出一個復(fù)位脈沖，接著從屬器件送出存在脈沖，程序清單見初始化DS18820子程序intInit_1820(void)。
(2)ROM操作命令一旦總線主機檢測到從屬器件便可發(fā)出，ROM操作命令，ROM操作命令均為8位長，程序見讀DS18820子程序unsigned int Read_1820_Byte(void)和寫DS18820子程序void Write_1820_Byte(unsigned int Data)。
(3)存儲器操作命令 程序清單見讀DS18820子程序un-signed int Read_1820_Byte(void)和寫DS18820子程序voidWrite_1 820_Byte(unsigned int Data)。
(4)處理數(shù)據(jù)程序清單見溫度轉(zhuǎn)換子程序void Read_Temp(unsigned int*Data)。溫度測量程序如下：
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