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人体生理参数监测仪设计.pdf

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人体生理参数监测仪设计 1引言 随着人们健康意识的逐渐增强，户外运动越来越受到重视。然而运动量过强或不足都不 能达到锻炼的目的，甚至会危害身体。这里介绍一种多功能实时生理参数监测仪的设计方法， 该监测仪具有廉价、实用、便携，并有语音播报测量值及越限报警等多种功能。 2总体结构与工作原理 该监测仪以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心，通过温度传感器、水银开关、压电 陶瓷片获得人体温度、跑步者的步数及脉搏跳动情况，再由CPU实时计算测量值并将结果送 至液晶显示器显示，同时进行语音播报。系统设有键盘、人工复位和自动上电复位及硬件看 门狗电路。SPCE061A内部带有硬件乘法器功能，可方便地实现测量数据的记录、计算和语音 播报功能。系统总体结构框图。 3硬件电路设计 3.1体温测量模块 温度传感器采用DALLAS的DS18B20，该器件无需外部元件，通过数据线供电即可提供最 高12位的温度读数，器件的温度信息经单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，从CPU 到DS18B20仅需连接1条线。读、写和完成温度变换所需的电源由数据线本身提供，测量范 围为－55℃~+125℃，增量值为0. 0625（以12位数值方式读出温度），在1s（典型值）内把温度变换为数字，具有用户可 定义的非易失性温度告警设置。输出的温度数值由单片机的IOA15口读入，。 经单线接口访问DS18B20的协议如下： （1）初始化单线总线上的所有处理均从初始化序列开始。初始化序列包括：总线主机发 出一个复位脉冲，接着从属器件送出存在脉冲，程序清单见初始化DS18B20子程序 intInit_1820（void）。 （2）ROM操作命令一旦总线主机检测到从属器件便可发出，ROM操作命令，ROM操作命 令均为8位长，程序见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void）和写DS18B20 子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。 （3）存储器操作命令程序清单见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void） 和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。 （4）处理数据程序清单见温度转换子程序voidRead_Temp（unsignedint*Data）。温度 测量程序如下： 1引言 随着人们健康意识的逐渐增强，户外运动越来越受到重视。然而运动量过强或不足都不 能达到锻炼的目的，甚至会危害身体。这里介绍一种多功能实时生理参数监测仪的设计方法， 该监测仪具有廉价、实用、便携，并有语音播报测量值及越限报警等多种功能。 2总体结构与工作原理 该监测仪以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心，通过温度传感器、水银开关、压电 陶瓷片获得人体温度、跑步者的步数及脉搏跳动情况，再由CPU实时计算测量值并将结果送 至液晶显示器显示，同时进行语音播报。系统设有键盘、人工复位和自动上电复位及硬件看 门狗电路。SPCE061A内部带有硬件乘法器功能，可方便地实现测量数据的记录、计算和语音 播报功能。系统总体结构框图。 3硬件电路设计 3.1体温测量模块 温度传感器采用DALLAS的DS18B20，该器件无需外部元件，通过数据线供电即可提供最 高12位的温度读数，器件的温度信息经单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，从CPU 到DS18B20仅需连接1条线。读、写和完成温度变换所需的电源由数据线本身提供，测量范 围为－55℃~+125℃，增量值为0. 0625（以12位数值方式读出温度），在1s（典型值）内把温度变换为数字，具有用户可 定义的非易失性温度告警设置。输出的温度数值由单片机的IOA15口读入，。 经单线接口访问DS18B20的协议如下： （1）初始化单线总线上的所有处理均从初始化序列开始。初始化序列包括：总线主机发 出一个复位脉冲，接着从属器件送出存在脉冲，程序清单见初始化DS18B20子程序 intInit_1820（void）。 （2）ROM操作命令一旦总线主机检测到从属器件便可发出，ROM操作命令，ROM操作命 令均为8位长，程序见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void）和写DS18B20 子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。 （3）存储器操作命令程序清单见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte（void） 和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte（unsignedintData）。 （4）处理数