基于SPCE061A的人體生理參數(shù)監(jiān)測儀設(shè)計

1 引言

　　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DS18B20，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)單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，從CPU到DS18B20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.

　　0625（以12位數(shù)值方式讀出溫度），在1s（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口讀入，如圖2所示。

　　經(jīng)單線接口訪問DS18B20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DS18B20子程序intInit_1820（void）。

　?。?）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DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void）和寫DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。

　?。?）存儲器操作命令程序清單見讀DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void）和寫DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。

　　（4）處理數(shù)據(jù)程序清單見溫度轉(zhuǎn)換子程序voidRead_Temp（unsignedint*Data）。溫度測量程序如下：