基于SPCE061A的人体生理参数监测仪设计

1 引言

　　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。系统总体结构框图如图1所示。

　　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，如图2所示。

　　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：