基于單片機的便攜式多功能實時生理參數(shù)監(jiān)測儀設(shè)計

　　呼吸氣流溫度檢測模塊

　　為了減少熱惰性帶來的誤差，準確地測量呼吸氣流溫度的變化，要求熱敏元件熱容量越小越好，其位置位于呼吸道中氣流速度最大的地方。因此，在電路中選用BLTS101 PN結(jié)溫度傳感器（熱響應(yīng)時間τ0.2s）。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，該電壓信號由前置放大器放大后，通過一個4.84Hz低通濾波器，再變換為數(shù)字信號送入單片機。

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)

　　構(gòu)和菜單操作。利用C61（類似于C語言的凌陽單片機編程語言）及匯編語言編寫軟件，在液晶顯示屏上實時顯示各種生理參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲采用Flash， 這樣，在更換儀器電池時不會丟失數(shù)據(jù)。所有測量參數(shù)均可設(shè)定上、下報警閾值，當任一參數(shù)超過閾值時都能發(fā)出聲、光報警。根據(jù)設(shè)計的需要，可以利用消聲鍵停止報警。由于呼吸阻抗信號具有基線漂移現(xiàn)象，因此，在軟件設(shè)計中采用一種變化中值檢測法對基線進行校正，具體方法是把上一次呼吸周期內(nèi)的中值點作為本次呼吸周期的檢測點，這樣即可克服在正常檢測電壓范圍內(nèi)的基線漂移現(xiàn)象所帶來的漏檢情況。

　　數(shù)據(jù)采集部分

　　生理參數(shù)的實時數(shù)據(jù)采集主要通過傳感器進行。在測量人體溫度時，由于體溫在鍛煉時的變化比較緩慢，因此，主要運用軟件定時中斷的方法進行檢測。在檢測步數(shù)和脈搏等參數(shù)時，主要記錄的是頻率，只需采用軟件計數(shù)就可以，根據(jù)檢測到的高電平，計數(shù)器進行自加運算，從而記錄頻率。

　　參數(shù)閾值設(shè)定

　　由于正常情況下人體溫度在36.5℃左右。因此，設(shè)定溫度閾值的初值為36.5℃，以0.25℃為步進量，可以用上下鍵增減，每按一次按鍵，就遞增或遞減0.25℃，直到達到鍛煉者想要設(shè)定的閾值為止（在35℃～42℃之間）。

　　液晶驅(qū)動程序設(shè)計

　　系統(tǒng)顯示功能的實現(xiàn)，實際上就是對OCM4X8C液晶顯示模塊的驅(qū)動編程。本文按照結(jié)構(gòu)化的編程思想，利用C61語言將上翻、下翻、返回和確定等按鍵功能編成子函數(shù)，這樣便于主程序的調(diào)用。限于篇幅，液晶驅(qū)動程序不在此詳述。

　　結(jié)語

　　本方案的研究成功讓人們更加方便的在自己的家里鍛煉，同時還可以實施無線傳輸，讓老人和病人在家里或醫(yī)院里更加安全，讓家人更加放心。