【正文】 致 謝通過本次設(shè)計(jì)，使得我把自己大學(xué)所學(xué)的很多電路知識(shí)都重新鞏固了一遍，通過查閱了很多資料與文獻(xiàn)，拓寬了自己的知識(shí)面。開關(guān)充放氣流程圖如圖43所示： 開始開關(guān)按鍵是否按下 N Y 開啟充氣泵氣壓達(dá)到200mmHg N Y關(guān)閉充氣泵并打開放氣閥滿足以3~5mmHg/s放氣 調(diào)節(jié)放氣閥 N Y 按正常步驟測量血壓值 圖43 開關(guān)充放氣流程 信號測量流程設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)測量的信號有兩種，一種是袖帶的靜態(tài)壓力信號，另一種是動(dòng)脈壓力波信號。放氣閥控制電路如圖39所示：圖39 放氣閥控制電路 +5V電源供電電路電源供電電路，再利用7805三端穩(wěn)壓集成電路，最終輸出適合本設(shè)計(jì)要求的電壓5V輸出，供給單片機(jī)和其他硬件模塊所需，具體電路圖，如圖310所示：圖310 電源供電電路 液晶顯示器電路設(shè)計(jì)液晶顯示器通過與單片機(jī)的P0口進(jìn)行連接來顯示所測得的血壓值，由于用P0口作為輸出接口，因此外部接上拉電阻。傳感器內(nèi)部具有補(bǔ)償電路和運(yùn)放電路，對測得的信號具有一定的放大功能，但是對動(dòng)脈壓力波信號的放大有限，因此需要對動(dòng)脈壓力波信號進(jìn)行進(jìn)一步的濾波放大，然后連接到A/D轉(zhuǎn)換器。 振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。GND 芯片參考0電位（地）。通過對比選擇，在滿足本次設(shè)計(jì)要求的前提下，選擇性價(jià)比高的硬件模塊，由此設(shè)計(jì)出的電子血壓計(jì)具有高的性價(jià)比，也更具有競爭的優(yōu)勢。本次設(shè)計(jì)要求所選用的壓力傳感器具有靈敏度高、良好的線性度、性能穩(wěn)定、長期重復(fù)使用的特點(diǎn)。目前設(shè)計(jì)大多采用固定比率計(jì)算法，該方法認(rèn)為袖帶內(nèi)振動(dòng)信號幅度達(dá)到最大值對應(yīng)的袖帶壓力為平均壓，目前，該準(zhǔn)則基本得到了公認(rèn)。常見的判別法有突變點(diǎn)準(zhǔn)則、固定比率計(jì)算法。聽診法又叫柯氏音法，柯氏音法也就是我們通常所見到的醫(yī)務(wù)人員用的水銀血壓計(jì)進(jìn)行測量血壓的方法。電子血壓計(jì)相對于傳統(tǒng)的水銀血壓計(jì)具有體積小，攜帶方便，測量準(zhǔn)確，使用方便，不含水銀無毒無害的特點(diǎn)，其不斷地被廣大的家庭接受認(rèn)可，具有很好的推廣性和發(fā)展空間。目前，只有極少數(shù)的公司生產(chǎn)的血壓計(jì)是基于聽診法的，大多數(shù)主流企業(yè)都是采用的示波法。給被測者提供次數(shù)較多的血壓測量值，由此便于醫(yī)生更準(zhǔn)確的診斷病情。[1][2]傳統(tǒng)的水銀血壓計(jì)由于體積較大不利于攜帶。間接測量法又叫無創(chuàng)測量法，也就是不通在血管內(nèi)放置導(dǎo)管而是通過間接測得的血壓。示波法血壓計(jì)的測量采用充氣袖套來阻斷上臂動(dòng)脈血流，從而進(jìn)行血壓測量。[1][16]關(guān)于示波法血壓的判定方法主要有兩種：突變點(diǎn)準(zhǔn)則、固定比率計(jì)算法。血壓計(jì)的傳感器是壓力傳感器。[8]對于液晶顯示器的選擇，低功耗是首要考慮的對象，其次優(yōu)先選擇顯示清晰、體積小的液晶顯示器。C； ADC0832接口示意圖如圖32所示: 圖32 ADC0832接口示意圖 ADC0832芯片接口說明：CS_ 片選使能，低電平芯片使能。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。 RST：復(fù)位輸入。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。第15～16腳：空腳或背燈電源。以PWM（脈沖寬度調(diào)制）方式控制，單片機(jī)將通過壓力值的變化來調(diào)整放氣速率。最后單片機(jī)通過液晶顯示器輸出測量結(jié)果。為了進(jìn)一步的提高測量的精度，可以通過大量的臨床樣本對該血壓計(jì)的參數(shù)進(jìn)行修改校驗(yàn)。首先，關(guān)于血壓計(jì)設(shè)計(jì)的背景，我通過網(wǎng)絡(luò)對血壓計(jì)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀做了一個(gè)深刻的了解。信號測量流程，如圖44所示： 單片機(jī) A/D轉(zhuǎn)換器傳感器 袖帶 濾波放大 圖44 信號測量流程 信號處理流程設(shè)計(jì)信號在測量放大濾波經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，最終進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)部，由單片機(jī)內(nèi)部程序進(jìn)行相應(yīng)的信號處理，最終得到舒張壓與收縮壓。RW為讀寫信號線，高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平0時(shí)進(jìn)行寫操作。此電路提取出了動(dòng)脈壓力波信號，還要對其進(jìn)行放大，本次設(shè)計(jì)將放大倍數(shù)設(shè)計(jì)為150倍，由此可以使得信號定位在A/D轉(zhuǎn)換器靈敏度較高的區(qū)域，可以提高采集的精度。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。CLK 芯片時(shí)鐘輸入。由于其采用了摩托羅拉公司的多項(xiàng)專利技術(shù)，因而該傳感器具有良好的線性度，且長期重復(fù)性好。因此，經(jīng)過對比，本次設(shè)計(jì)選用了性能更加優(yōu)越的MPX5050GP壓力傳感器。其必須滿足能夠測量出人體的血壓信號，能夠進(jìn)行收縮壓和舒張壓的判別以及進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，能夠在液晶顯示器上顯示出所測得的收縮壓與舒張壓的值。與動(dòng)脈壓力波最大幅值對應(yīng)的是平均壓,收縮壓和舒張壓通過對應(yīng)動(dòng)脈壓力波最大振幅的比例來計(jì)算。醫(yī)生可以通過用聽診器聽動(dòng)脈血管的不同聲音，來判斷收縮壓和舒張壓的值。，血壓值是不一樣的，所以測量應(yīng)該每天在相同的時(shí)間，用同樣的姿勢進(jìn)行血壓的測量。這也是本設(shè)計(jì)將面臨的一大挑戰(zhàn)。為了做到對自己的身體健康程度有一定的了解，經(jīng)常測量自己的血壓值是一個(gè)很好的方法，起到了預(yù)防各種心血管疾病的重要作用。設(shè)計(jì)出一款經(jīng)濟(jì)高效的電子血壓計(jì)具有重要的意義，由此引出本次關(guān)于便攜式數(shù)字血壓計(jì)電路的設(shè)計(jì)。（1mmHg=）[1] 血壓的測量方法血壓的測量可分為直接測量法和間接測量法兩種。不同人的脈搏強(qiáng)弱也對測量結(jié)果有一定影響。當(dāng)袖帶壓力小于平均壓時(shí)，波幅逐漸減小。硬件原理框圖如圖22所示:單片機(jī) A/D轉(zhuǎn)換器液晶顯 示器 壓力傳感器 氣泵 袖帶 按鍵 放氣閥 圖22 硬件原理框圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求對比選擇硬件根據(jù)本次設(shè)計(jì)的硬件原理對本次設(shè)計(jì)的硬件進(jìn)行最終的對比選擇，主要在壓力傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、液晶顯示器的選擇上面。[7][15]單片機(jī)是設(shè)計(jì)的核心部件，主要運(yùn)用于對信號的處理和對外部其他硬件的控制。C~+70176。其主要特性如下：與MCS51 兼容 ；4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器；壽命：1000寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；全靜態(tài)工作：0Hz24MHz；三級程序存儲(chǔ)器鎖定；1288位內(nèi)部RAM；32可編程I/O線；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；AT89C51單片機(jī)封裝如圖33所示：圖33 AT89C51單片機(jī)封裝圖 AT89C51單片機(jī)管腳說明： VCC：供電電壓。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。其具體如圖37所示：圖37 開關(guān)電路 充氣泵控制電路充氣泵控制電路，Q2導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通輸出一個(gè)電壓經(jīng)充氣泵，使充氣泵導(dǎo)通。充氣泵對袖帶迅速充氣到200mmHg。人體每次測量的血壓值所