(1)简单三线串行I/O接口;
(2)2.5~5.5V的电压工作范围(在2.5V工作时耗电小于300nA);
(3)与TTL兼容(Vcc=5V)时;
(4)实时时钟还包含年、月、日、时、分、秒等;
(5)31*8静态RAM;
(6)可选的涓流充电方式;
(7)工作电源和备份电源双引脚输入;
(8)备份电源可由大容量电容来替代。
引脚功能如表2所示:
表2 DS1302引脚功能表
引脚号 引脚名称 功能
1 Vcc2 主电源
2、3 X1、X2 振荡源,外接32768Hz晶振
4 GND 地线
5 RST 复位/片选线
6 I/O 串行数据输入/输出端(双向)
7 SCLK 串行数据输入端
8 Vcc1 后备电源
4.4 数据处理
当呼吸波形的上升沿或者下降沿到来时,定时器TB产生中断,通过TB来计算出呼吸波形的低电平持续时间。具体如下图12和图13所示,当呼吸波形的下降沿到来时,通过TB的捕获功能捕获到这一下降沿,继而清零计数值time,将TB的捕获触发方式改为上升沿捕获模式,启动定时器计算低电平持续的时间time,每隔1秒判断time是否大于10,当time大于10s时,启动报警程序。当TB再次捕获到上升沿之后,清零计数值time,同时将捕获方式改为下降沿捕获。
图12 定时器中断
图13 判断及报警程序
5. 结束语
人的一生中,近三分之一的时间是在睡眠中度过的,而通过分析睡眠期间的生理信号可以检测出某些疾病的存在,对健康有很重要的意义。
在硬件的设计上,选择了低功耗的51单片机作为主控芯片,充分利用片内丰富的外设资源,简化了硬件设计,在片外模块设计上,充分考虑简单化设计和低功耗设计原则。
在仪器的软件设计上,灵活应用片内外设资源,使各个功能模块之间运行流畅,形成了完整的数据采集、数据处理、数据存储和数据传输的软件系统。
本文设计的主要功能是:监测人的睡眠呼吸信号,当被检测者在睡眠状态下呼吸暂停大于等于10秒时,警报器发出警报,同时单脉冲刺激电路工作调节人在睡眠时的状态,使人的睡眠质量得到提高。
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