【正文】 測(cè)狀態(tài)。利用 C61 及匯編語言編寫軟件，在液晶顯示屏上實(shí)時(shí)顯示各種生理參數(shù)的數(shù)據(jù)，信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用 FLASH， 這樣在儀器更換電池時(shí)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)初始化完成時(shí)會(huì) “嘟、嘟、嘟 ”連響三聲，系統(tǒng)正常運(yùn)行后在出現(xiàn)生理參數(shù)超出正常閾值時(shí)，報(bào)警電路會(huì)嘟嘟嘟的報(bào)警到生理參數(shù)回到正常閾值內(nèi)或重啟監(jiān)測(cè)儀才會(huì)解除報(bào)警。報(bào)警電路部分使用的是一個(gè)蜂鳴器，其一端接 ，另外一端接地。 第九章：報(bào)警模塊的設(shè)計(jì) 報(bào)警模塊（聲光報(bào)警） 利用凌陽單片機(jī)內(nèi)部的語音功能及軟件控制，當(dāng)參數(shù)超過閾值時(shí)發(fā)出語音報(bào)警。 RS、 RW、 E 接 、 、 起控制作用。由于在仿真軟件 Proteus 中找不到 HK2021A集成化脈搏傳感器和 ND3 微振動(dòng)傳感器，因此在仿真時(shí)采用數(shù)字脈沖源來模擬這兩個(gè)傳感器所采集數(shù)據(jù)的輸出。在本設(shè)計(jì)中選用的是 12MH 的石英晶振和 33pF 的電容。反相放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。正因?yàn)檫@樣，復(fù)位腳的電由低電位升到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作， RST 端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以后，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作（這是單片機(jī)的上電復(fù)位，也叫初始化復(fù)位）；當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，電容兩端放電，電容又回到 0V 了，于是又進(jìn)行了一次復(fù)位工作（這是手動(dòng)復(fù)位原理）。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。通過工具欄中的 p(從庫中選擇元件命令 )命令，在 pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對(duì)位置，元件參數(shù)設(shè)置 ，元器件間連線，編寫程序；在 source 菜單的 Define code generation tools 菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴(kuò)展名等項(xiàng)目；在 source 菜單的 Add/remove source files 命令下，加入單片機(jī)硬件電路的對(duì)應(yīng)程序；通過 debug 菜單的相應(yīng)命令仿真程序和電路的運(yùn)行情況。 運(yùn)行 proteus 的 ISIS 程序后，進(jìn)入該仿真軟件的主界面。 Proteus 的顯著的特點(diǎn)如下： (1)全部滿足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)； (2)具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能，有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等； (3)目前支持的單片機(jī)類型有： 6800系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、HC11 系列以及各種外圍芯片； (4)支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051 是一種帶 2K 字 節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 用到的主要軟件： 仿真軟件Proteus、編譯軟件 Keil uVision2。 由于這是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的一種模擬，要達(dá)到實(shí)際的需要，應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域，還有很大的距離，所以在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中避免不了遺漏一些問題，這是在所難免的，但是該系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)踐證明運(yùn)行穩(wěn)定，各個(gè)功能均得以實(shí)現(xiàn)，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)啟動(dòng)單片機(jī)時(shí)，會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并監(jiān)測(cè)體溫、心率，記錄所跑的總步數(shù)，并且在液晶顯示器上顯示出來。恒流源向 PN結(jié)提供 100μA的恒定正向電流，則 PN結(jié)的正向壓降僅隨溫度 T 的變化而變化，該電壓信號(hào)由前置放大器放大后通過一 低通濾波器，再經(jīng)過波形變換為數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)。 呼吸氣流溫度檢測(cè)模塊 呼吸氣流溫度檢測(cè)回路通過熱敏元件，檢測(cè)人體呼吸時(shí)呼出與吸入氣流溫度的變化情況，從而獲得呼吸頻率參數(shù)，為了減少熱惰性帶來的誤差，準(zhǔn)確地測(cè)量呼吸氣流溫度的變化，要求熱敏元件熱容量越小越 好。 鍵盤輸入模塊 14鍵盤輸入模塊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能鍵采用中斷方式輸入，當(dāng)有任一功能鍵按下時(shí)，即產(chǎn)生中斷， CPU 執(zhí)行中斷程序，讀取鍵碼并執(zhí)行相應(yīng)操作；沒有鍵按下時(shí)，不占用 CPU 的運(yùn)行時(shí)間，提高了 CPU的運(yùn)行效率。該液晶顯示模塊具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。電源電壓： 3～ 12V DC ， 壓力量程： 50～ +300mmHg ， 過載： 100 倍 ， 輸出高電平：大于 ， 輸出低電平：小于 V 液晶顯示模塊 OCM4X8C 液晶顯示模塊采用 12864 點(diǎn)陣的液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國標(biāo) GB2312 碼簡體中文字庫（ 1616 點(diǎn)陣）、 128 個(gè)字符（ 816 點(diǎn)陣）及 64256 點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM）。模擬脈沖信號(hào)輸出 ， 靈敏度高 ， 當(dāng)脈搏波動(dòng)一次時(shí)輸出一正脈沖，可將其輸出信號(hào)輸入單片機(jī)，檢測(cè)高電平，記錄脈搏。 圖 4 寄生電源供電 微振動(dòng)傳感器 ZD3 微振動(dòng)傳感器是一種有源的高靈敏度微功耗振動(dòng)檢測(cè)器件，以正弦波形式輸出，可利用 74LS14施密特觸發(fā)器將其轉(zhuǎn)換成脈沖波，輸入單片機(jī)檢測(cè)高電平，能實(shí)時(shí)記錄跑步者或鍛煉者的步數(shù)，進(jìn)而得到鍛煉者的能量損 耗，以利于更有效的進(jìn)行鍛煉。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。 圖 3 SPCE061A電源模塊 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器用 12 位存儲(chǔ)溫度值，理論精度可達(dá)到 ℃ ，能實(shí)時(shí)、精確地檢測(cè)到人體溫度的變化，可通過單片機(jī)在液晶顯示器上顯示，避免了電壓或電流等模擬信號(hào)再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和精度。 SPCE061A 最小系統(tǒng) SPCE061A最小系統(tǒng)當(dāng)中，包括 SPCE061A芯片外圍的基本模塊，有晶振輸入模塊（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、指示燈（ LED）等，如圖 2 所示。 圖 1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 SPCE061A 單片機(jī) SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部集成了模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）、數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ DAC）、 32KB FLASH 和 2KB SRAM 以及液晶驅(qū)動(dòng)器。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。本文設(shè)計(jì)的基于凌陽單片機(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，并增加了 MP3 功能，使鍛煉者在鍛煉的同時(shí)還可以聽音樂，放松心情，從而達(dá)到提高鍛煉質(zhì)量的效果。參加鍛煉無疑 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。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB形式表達(dá)，其中 S 為符號(hào)位。 64位光刻 ROM 的排列是：開始 8 位（ 28H） 是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)，最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 CRC=X8+X5+X4+1）。 DS18B20 和 DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。2℃ ，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。℃ 。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 2℃ ?！?。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 第一章、跑步監(jiān)測(cè)儀任務(wù)書及分析 設(shè)計(jì)內(nèi)容： ； 握SPCE061 單片機(jī) DS18B20 溫度計(jì)數(shù)器、 ZD3微振動(dòng)傳感器、 AHK2021A 脈搏檢測(cè)傳感器等及其工作特性； 現(xiàn)； ； ； . 設(shè)計(jì)任務(wù)： ； 模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； ； ； . 設(shè)計(jì)要求： ，劃分出獨(dú)立的章節(jié)； ，應(yīng)對(duì)所 要完成的任務(wù)、基本的設(shè)計(jì)原則及算法作簡要的論述； ，應(yīng)對(duì)所完成的工作做簡要的總結(jié)； . 第二章：跑步監(jiān)測(cè)儀單片機(jī)和溫度計(jì)數(shù)器的選定 智能溫度控制器 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持 “一線總線 ”接口的溫度傳感器。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，該儀器以單片機(jī)為核心，以單片機(jī)為核心，配以 DS18B20溫度傳感器、 ND3 微振動(dòng)傳感器、 HK2021A 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)并顯示出來的功能。參加鍛煉無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。 PROTEUS。 DS18B20。該系統(tǒng)可以完 成對(duì)溫度、心率、步數(shù)等參數(shù)的采集、處理和顯示，并且能在這些參數(shù)超過設(shè)定的閾值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示。基于單片機(jī)的多功能跑步監(jiān)測(cè)儀 摘 要 本設(shè)計(jì)是在 PROTEUS 環(huán)境下完成的，以單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18BAT89C51 單片機(jī)、 HK2021A 集成化脈搏傳感器、 ND3微振動(dòng)傳感器、 LM041L 字符型顯示器構(gòu)成的多功能實(shí)時(shí)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)的硬件電路及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文介紹了 PROTEUS 和 KEIL 軟件， DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器、 AT89C51單片機(jī)和 LM041L 字符型顯示器的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)以及工作原理，以及 HK2021A集成化脈搏傳感器和 ND3微振動(dòng)傳感器的性能參數(shù)。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)； DS18B20； LCD； PROTEUS； KEIL Abstract My design is depend on PROTEUS, using the extensively used singlebus digital temperature sensor DS18B20, AT89C51 MCU, HK2021A integrated pulse sensor, ND3