便攜式多功能實(shí)時(shí)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀是一種可對(duì)跑步者跑步時(shí)的各種生理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的儀器,,該儀器以凌陽(yáng)單片機(jī)為核心,,配以DS18B20溫度傳感器,、ZD-3微振動(dòng)傳感器,、HK-2000脈搏傳感器及LCD顯示電路,,使得該儀器具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)并顯示出來(lái)的功能隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平不斷提高和完善,,健康已成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)和追求的目標(biāo),。參加鍛煉無(wú)疑是保持健康的最佳方法,但很多人急于求成,,往往適得其反,,達(dá)不到鍛煉的效果,,甚至可能對(duì)身體造成一定程度的傷害。目前市場(chǎng)上只有單純的跑步計(jì)步器,,不能同時(shí)監(jiān)測(cè)人體生理參數(shù)并實(shí)時(shí)顯示,,反饋給鍛煉者。本文設(shè)計(jì)的基于凌陽(yáng)單片機(jī)的便攜式多功能實(shí)時(shí)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀可將二者結(jié)合起來(lái),,并增加了MP3功能,,使鍛煉者在鍛煉的同時(shí)還可以聽(tīng)音樂(lè),放松心情,,從而達(dá)到提高鍛煉質(zhì)量的效果,。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,配置以各種集成傳感器,,使系統(tǒng)體積變的小巧,。由于采用了微型封裝的集成電路芯片,使連線變短,,減少了通信接口的個(gè)數(shù),,從而提高了整機(jī)工作的可靠性。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,。
數(shù)據(jù)采集部分
對(duì)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集無(wú)疑是最重要的,,主要通過(guò)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。由于人體的溫度在鍛煉時(shí)變化也是很緩慢的,,因此,,主要運(yùn)用軟件定時(shí)中斷的方法進(jìn)行檢測(cè)。步數(shù)和脈搏等參數(shù),,主要記錄的是頻率,,只需軟件計(jì)數(shù)就可以,根據(jù)檢測(cè)到的高電平,,計(jì)數(shù)器進(jìn)行自加運(yùn)算,,從而記錄頻率,。
參數(shù)閾值設(shè)定
由于人體溫度正常情況下在36.5℃左右,。因此,我們?cè)O(shè)定溫度域值的初值為36.5℃,,以0.25℃為步進(jìn)量,,可以用上下鍵增減,每按一次按鍵,,就遞增或遞減0.25℃,,直到達(dá)到鍛煉者想要設(shè)定的閾值為止(在35~42℃之間)。其他參數(shù)設(shè)定類(lèi)似,。
液晶驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)顯示功能的實(shí)現(xiàn),,實(shí)際上就是對(duì)OCM4X8C液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)編程,。我們按照結(jié)構(gòu)化的編程思想利用C61語(yǔ)言將上翻、下翻,、返回和確定等按鍵功能編成子函數(shù),,這樣利于主程序的調(diào)用。液晶驅(qū)動(dòng)的部分程序如下:
#include "spce061v004.h"
void Delay()
{ int i;
i=300;
while(i——);
}
void WriteBit(char B)
{ int D;
D=*P_IOB_Buffer&0xfffd; //SDA輸出數(shù)據(jù)
if(B!=0)
*P_IOB_Data=D|0x0002;
else
*P_IOB_Data=D&0xfffd;
D=*P_IOB_Buffer&0xfffe; //SCK脈沖
*P_IOB_Data=D|0x0001;
*P_IOB_Data=D&0xfffe;
}
void WriteByte(char B,,char I)
{ int D,,i;
D=*P_IOB_Buffer&0xffbf;
*P_IOB_Data=D|0x0040; //片選有效
for(i=1;i<6;i++)
WriteBit(1); //5個(gè)空脈沖,數(shù)據(jù)為1 synchronizing bitstring
WriteBit(0); //RW=0
...
...
...
D=*P_IOB_Buffer&0xffbf;
*P_IOB_Data=D&0xffbf; //片選有效
}
void LCDinit(void)
{ int D,,i;
D=*P_IOB_Dir&0xffbc; //SDA為輸出
*P_IOB_Dir=D|0x0043;
D=*P_IOB_Attrib&0xffbc; //SDA為正邏輯輸出
*P_IOB_Attrib=D|0x0043;
D=*P_IOB_Buffer&0xffbc; //SCK脈沖
*P_IOB_Data=D&0xffbc;
i=3;while(i——);
WriteByte(0x30,,0);
Delay();
WriteByte(0x01,0);
Delay();
WriteByte(0x06,,0);
Delay();
WriteByte(0x0c,,0);
Delay();
}
..................
主要技術(shù)指標(biāo)
主要生理參數(shù)
便攜式多功能實(shí)時(shí)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀能檢測(cè)人在跑步時(shí)的溫度、脈搏,、呼吸頻率和所跑過(guò)的步數(shù)等參數(shù),。具有實(shí)時(shí)檢測(cè)及實(shí)時(shí)顯示的功能。
測(cè)試精度
可測(cè)的溫度范圍為-55~125℃,,精度可以達(dá)到0.05℃,。但是人體溫度一般為35~38℃,因此,,閾值范圍可以在35~39℃,,根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度與設(shè)定閾值進(jìn)行比較,當(dāng)超過(guò)設(shè)定參數(shù)時(shí)就聲光報(bào)警,。
總結(jié)
此儀器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到人在跑步和鍛煉時(shí)的溫度,、呼吸、脈搏和步數(shù),。并可以記錄顯示,,當(dāng)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),可以發(fā)出警報(bào),。本儀器輕便小巧,,適合室內(nèi)、室外鍛煉時(shí)使用,。同時(shí),,如果能將藍(lán)牙模快集成到該儀器中,,可以實(shí)現(xiàn)這些生理參數(shù)的傳輸,,達(dá)到對(duì)老人或病危病人的遠(yuǎn)程看護(hù)。