51单片机的睡眠呼吸监护控制电路设计+电路图+流程图(6)
(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。