基于SPCE061A的便攜式多功能實(shí)時(shí)生理參數監測儀方案設計

前言

　　本文利用凌陽(yáng)單片機設計了便攜式多功能實(shí)時(shí)生理參數監測儀，具有播放MP3的功能，可達到提高身體鍛煉質(zhì)量的效果。
系統硬件設計

　　系統以單片機為核心，配置了各種集成傳感器，體積小巧。由于采用了微型封裝的芯片及元器件，使連線(xiàn)變短，減少了通信接口，從而提高了整機工作的可靠性。系統硬件結構如圖1所示。

　　SPCE061A單片機

　　SPCE061A單片機內部集成了ADC、 DAC、32KB的Flash和2KB的SRAM,以及液晶驅動(dòng)?？?。利用該單片機作為處理芯片，使得模、數信號之間的轉換以及液晶驅動(dòng)可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現，避免了外界信號的干擾，提高了系統的
穩定性及抗干擾能力。

　　 圖1 系統硬件結構框圖

　　DS18B20溫度傳感器

　　DS18B20溫度傳感器采用12位存儲溫度值對應的數字表示形式，理論精度可達到0.05℃ ，能實(shí)時(shí)、精確地檢測到人體溫度的變化，可通過(guò)單片機在液晶顯示器上顯示溫度。

　　DS18B20與單片機的典型接口設計

　　可以采用外接電源與寄生電源(即從數據線(xiàn)上得到供電電源)兩種方式供電，如圖2所示。

　　使用DS18B20的注意事項

　　(1)DS18B20從測溫結束到將溫度值轉換成數字量需要一定的轉換時(shí)間，這是必須保證的，不然會(huì )導致轉換錯誤，使溫度輸出總是顯示85℃。

　　(2)在實(shí)際使用中發(fā)現，應使電源電壓保持在5V左右，若電源電壓過(guò)低，會(huì )使所測得的溫度與實(shí)際溫度出現偏高現象，經(jīng)過(guò)試驗發(fā)現，一般在5V左右。

　　(3)較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對復雜的軟件進(jìn)行補償，由于DS18B20與單片機間采用串行方式傳送數據，因此，在對DS18B20進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴格保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測溫結果。

　　(4)在DS18B20測溫程序設計中，向DS18B20發(fā)出溫度轉換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦DS18B20接觸不好或斷線(xiàn)，當程序讀該DS18B20時(shí)，將沒(méi)有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設計時(shí)也要給予一定的重視。

　　ZD-3微震動(dòng)傳感器

　　ZD-3微震動(dòng)傳感器是一種有源的高靈敏度微功耗檢測元件，以正弦波形式輸出，可利用74LS14施密特觸發(fā)器將其轉換成脈沖波，輸入單片機檢測高電平，能實(shí)時(shí)記錄跑步者或鍛煉者的步數，進(jìn)而得到鍛煉者的能量損耗，以利于更有效地進(jìn)行鍛煉。

　　HK-2000A脈搏檢測傳感器

　　HK-2000A傳感器是一種主要用在運動(dòng)、健身器材上檢測脈搏的傳感器，以脈沖波的形式輸出。當脈搏波動(dòng)一次時(shí)輸出一正脈沖，可將其輸出信號輸入單片機，檢測高電平，記錄脈搏。

　　OCM4X8C液晶顯示模塊

　　OCM4X8C液晶顯示模塊采用128×64點(diǎn)陣的漢字圖形液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內置國標GB2312碼簡(jiǎn)體中文字庫(16×16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8×16點(diǎn)陣)及64×256點(diǎn)陣的GDRAM繪圖區域?？膳cCPU直接接口，提供8位并行及串行連接方式連接微處理器。該液晶顯示模塊具有多種功能：光標顯示、畫(huà)面移位、睡眠模式等。配合1×4鍵盤(pán)可實(shí)現參數設置、瀏覽和修改分析結果，以及進(jìn)行各種人機對話(huà)，能實(shí)時(shí)顯示
各種生理參數值。

; 圖 2 寄生電源供電 報警模塊