基于SPCE061A的人體生理參數監測儀設計

1 引言

　　這里介紹一種多功能實時生理參數監測儀的設計方法，該監測儀具有廉價、實用、便攜，并有語音播報測量值及越限報警等多種功能。

　　2 總體結構與工作原理

　　該監測儀以凌陽16位單片機SPCE061A為控制核心，通過溫度傳感器、水銀開關、壓電陶瓷片獲得人體溫度、跑步者的步數及脈搏跳動情況，再由CPU實時計算測量值并將結果送至液晶顯示器顯示，同時進行語音播報。系統設有鍵盤、人工復位和自動上電復位及硬件看門狗電路。SPCE061A內部帶有硬件乘法器功能，可方便地實現測量數據的記錄、計算和語音播報功能。系統總體結構框圖如圖1所示。

　　3 硬件電路設計

　　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，通過數據線供電即可提供最高12位的溫度讀數，器件的溫度信息經單線接口送入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據線本身提供，測量范圍為－55℃~+125℃，增量值為0.

　　0625（以12位數值方式讀出溫度），在1s（典型值）內把溫度變換為數字，具有用戶可定義的非易失性溫度告警設置。輸出的溫度數值由單片機的IOA15口讀入，如圖2所示。

　　經單線接口訪問DS18B20的協議如下：

　?。?）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：總線主機發出一個復位脈沖，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）。

　　（3）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）。

　?。?）處理數據程序清單見溫度轉換子程序voidRead_Temp（unsignedint*Data）。溫度測量程序如下：