【正文】 圖52為標定實驗實物圖。7） 壓力大于15mmHg的時間超過2min40s：在加壓/測量時如果腕帶內(nèi)的壓力在15mmHg以上的時間達2min40s，則停泵放氣，喇叭“嘩”一聲后（語音功能打開時，播報測量出錯）,液晶閃爍“Er 6”，閃爍13次后關(guān)機。算法入口為text函數(shù)，整個過程是基于一個waitdata的函數(shù)，我們要求單片機每隔20ms便采集一個數(shù)據(jù)，如果采集不到就一直在waitdata函數(shù)中等待。圖317 充氣泵驅(qū)動電路 需要注意的是，泵在工作前相當于一個電阻，電阻值很小，在電池電壓為6V的情況下，充氣泵在啟動瞬間對應(yīng)一個很大的啟動電流，約為2A，根據(jù)8550手冊可以選取一個比較小的β值，比如令β=50，就可以確定R5的值了，啟動后瞬間，充氣泵由阻性變?yōu)楦行裕?550就應(yīng)該導(dǎo)通，不然會很容易燒掉。a) 漏氣閥門關(guān)閉時，、一個容器不超過200cm容器內(nèi)的最大壓降。*PtLCD=0x00?？焖俪潆婏@示方式有兩種充電模式：模式A和模式B，由LCDCON1寄存器的FCMOD位來選擇。由于EEPROM具有掉電不丟失的功能，所以通過標定的電子血壓計就可以正式出場銷售了。根據(jù)公式 Vop+ =(R2/R 1+R2)*VDDR (32)計算可得R1/R2=28/5.回過頭來看，傳感器所有的輸出都將是激勵電流為1mA時候的一半，工藝原因造成的零點輸出電壓偏差177。圖310 恒壓源溫度特性曲線說明： 恒壓源供電的溫度特性接近線性。 壓力傳感器電路設(shè)計下圖38為SH79F6488說明文檔推薦的傳感器連接電路。如圖337分別為傳感器的側(cè)視圖與頂視圖。 ADC模塊能在空閑模式(Idle)下工作，并且ADC 中斷能夠喚醒Idle模式。接口電路如下圖33所示。內(nèi)置過載電流保護電路。SH79F6488不僅集成了如EUART和SPI等標準通訊模塊，此外還集成了帶低功耗模式的LCD驅(qū)動器、20位ΣΔ模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊(ADC) 、可編程增益放大器(PGA) 、運算放大器(OP)、脈寬調(diào)制模塊(PWM)接口等。 (21)舒張壓判斷的確定：也是用最大的振幅法來判定，不過是在脈搏波振幅包絡(luò)線的下降段，當某一個脈搏波的幅度與之比≤Kd時，就認為此時對應(yīng)的氣袖壓力為舒張壓。這時認為血管完全未受擠壓，即舒張壓。 第五章實驗部分給出了傳感器標定試驗以及電子血壓計測量血壓的實驗結(jié)果，分析并給出了可能產(chǎn)生的誤差原因。三、第三代電子血壓計使用的技術(shù)：MWI技術(shù)（加壓時測量）[1]　 　　使用的主要元器件：伺服加壓氣泵、電子控制排氣閥、氣壓壓力傳感器　 　　測量方法：勻速加壓，并在加壓的過程中進行血壓測量?！?圖12 第一代電子血壓計原理圖　　測量方法：電機泵向修袋內(nèi)打氣使壓力快速加壓到某一壓力值后通過一個機械式定速排氣閥按2~7mmHg/s的速度放氣，并在此放氣的過程中進行血壓測量。人們在動物身上作首次血壓測量試驗。 治療血壓病，首先是要測量準確的血壓。 explained in detail on the power supply circuit and the characteristic curve of the pressure sensor and the sensor is also given hardware circuit design。該血壓計樣 機能夠全自動測量血壓并將測試者高低壓顯示在液晶屏上。只有極少數(shù)公司在電子血壓計上使用聽診法原理，而絕大部分主流電子血壓計制造企業(yè)均使用示波法原理。因此，本項目目的是開發(fā)出一款基于SH79F6488平臺的具有PGA和高精度AD轉(zhuǎn)換功能的電子血壓計樣機。（通過用戶體驗，對電子血壓計性能進一步完善）主要指標與技術(shù)參數(shù)設(shè)計實現(xiàn)一款基于中穎電子SH79f6488單片機平臺的電子血壓計產(chǎn)品，要求完成硬件電路和軟件編程，壓力測量精度達到177。選擇波動最大的時刻為參考點，以這點為基礎(chǔ)，向前尋找是峰值 ，這一點為收縮壓，這一點所對應(yīng)的壓力為舒張壓，而波動最高的點所對應(yīng)的壓力為平均壓。 軟硬件實驗條件豐富，并有公司研發(fā)部工程師作技術(shù)指導(dǎo)。 AD conversion。 傳統(tǒng)的血壓計都是模擬血壓計。這種血壓計由袖帶、壓力表和氣球三個部分構(gòu)成。 　　機械式定速排氣閥的缺點之三是，其中的橡膠大致在半年到一年開始老化，制造商設(shè)定的排氣速度受到影響，最終也會影響測量精度。第三代電子血壓計技術(shù)用于腕式血壓計。收縮壓是血壓的中最大值，舒張壓是血壓的最小值也就是醫(yī)學(xué)上所測得的高壓和低壓。判斷方法與人工幾乎相同。電源模塊JTAG壓力傳感器泵閥系統(tǒng)及袖帶LCD液晶顯示單片機及其外圍電路圖24 電子血壓計硬件框圖 測量時袖帶位置須與心臟高度保持一致，上臂自然下垂，肘和前臂自然地搭在桌子上，手心向上，不要把整個胳膊平伸在高于心臟位置的桌子上，或用墊子將胳膊墊得過高，保持放松，按下開始按鍵，電子血壓計開始給袖帶充氣，通常情況下加壓到160~190mmHg左右，停止充氣，開始機械式放氣，在放氣過程中電子血壓計會對血壓值進行計算，放氣結(jié)束后將收縮壓與舒張壓顯示在LCD液晶上，整個過程全自動進行，方便快捷，任何人在家中即可進行。該模塊中我們選擇了精工電子有限公司生產(chǎn)的型號為S1206B36超低消耗電流，低電壓型CMOS電壓穩(wěn)壓器，177。TDI：調(diào)試接口，測試數(shù)據(jù)輸入。本課題中，由于算法部分buf寄存器每隔20ms會對AD轉(zhuǎn)換結(jié)果采集一個數(shù)據(jù)，因此程序當中AD轉(zhuǎn)換的頻率我們設(shè)置為相應(yīng)的50Hz,在fSYS=12M條件下，TAD=0xE2。零位輸出177。這樣輸出電壓U會與ΔR/R成嚴格的線性關(guān)系，而且電橋靈敏度比單臂時候提升一倍，此外還有溫度補償作用。圖311為NEC平臺下傳感器的恒流源供電下的原理圖。圖312為Altium Designer中設(shè)計的傳感器電路原理圖部分，此原理圖和NEC平臺下的傳感器原理圖不同之處在于負輸出端并沒有加任何調(diào)節(jié)電阻，因為NEC平臺的AD轉(zhuǎn)換模塊允許差分輸入端只能為正值，而SH79F6488單片機AD轉(zhuǎn)換模塊允許輸入值范圍為VREF~+VREF，省去了我們標定時的調(diào)節(jié)工作，節(jié)省成本的同時還能提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這也是選擇SH79F6488平臺的一個重要原因。 36字節(jié)的LCD顯示數(shù)據(jù)RAM存儲區(qū)的地址為900H923H，如果需要，它們可以作為數(shù)據(jù)存儲器使用。接下來將介紹如何寫程序點亮LCD，即控制算法部分。另外，公司產(chǎn)品正在逐步國際化，所以所選定的閥同樣必須滿足美國國家標準中有關(guān)電子血壓計的規(guī)定。由于公司的很多產(chǎn)品都要出口國外，所選定的泵也必須滿足美國國家標準中有關(guān)電子血壓計的規(guī)定。按鍵控制基于的是外部中斷模塊，程序檢測到中斷信號后會執(zhí)行按鍵相應(yīng)功能；泵閥控制的關(guān)鍵在于驅(qū)動電路的設(shè)計，需要注意的是三極管最后一定要工作在飽和狀態(tài)，因為長時間放大狀態(tài)功耗太大，且容易將三極管燒掉；LCD顯示控制部分重點在于SEG管腳與液晶管腳的配置以及字模的編寫。錯誤顯示如下所示：1） 搜索零點錯誤：在開機后，如果20S未搜索到穩(wěn)定的零點，則停泵放氣，喇叭“嘩”一聲后（語音功能打開時，播報測量出錯）,液晶閃爍“Er 0”，閃爍13次后關(guān)機，液晶始終顯示“Er 0”。以上列出的是九安公司生產(chǎn)的血壓計基本的報錯機制，本課題在程序調(diào)試過程中就涉及到了部分錯誤類型，對于程序的改動起到了不可忽視的作用。 血壓測量實驗本科題所設(shè)計的電子血壓計系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動測量血壓，測量狀態(tài)如圖54所示。SH79F6488單片機的JTAG調(diào)試接口配以Keil軟件的Debug功能就能實現(xiàn)系統(tǒng)的在線仿真。也可ks1按鍵關(guān)機。按鍵控制電路詳見第三章。額定工作電流在6V電源供電情況下為60177。c) A range in barometric pressure of 105 kPa to 80kPa.(2) 壽命中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)有關(guān)無創(chuàng)自動測量血壓計的標準中指出：設(shè)備經(jīng)過至少10000次滿量程循環(huán)以后，仍應(yīng)滿足標準中的安全要求和性能要求。[16] 圖315 LCD控制波形圖 表32 LCD RAM配置表需要注意的是如何用C語言向指定的地址內(nèi)寫數(shù)值。由LCDCON寄存器的MOD[1:0]位控制可選擇LCD偏置電阻(RLCD)為20k或150k。同理，給傳感器一個標準的300mmHg壓力值，KS4按鍵按下，程序檢測到按鍵時會判斷傳感器壓力值是否穩(wěn)定，若穩(wěn)定，則單片機會將此時的壓力值默認為300mmHg壓力值，讀出此時的AD轉(zhuǎn)換值，并記錄在變量temp2中。如上圖運算放大器推薦電路，我們一開始取R1=,R2=10K,R3=2K,VDDR= 。圖39 恒流源溫度特性曲線說明： 恒流源供電的溫度特性為一曲線，不易補償。工作溫度范圍40~85℃。壓力測量范圍至少為0~300mmHg。SH79F6488 ADC 模塊內(nèi)建兩類基準電壓VREF1和VREF2 ，用戶可根據(jù)是否需要與VDDR 同源選擇相應(yīng)的內(nèi)建VREF ，也可以選擇外部VREF端口輸入基準電壓。如果時基定時器模塊或LCD模塊功能開啟時，振蕩器1 時鐘（OSC1CLK）不會關(guān)閉，振蕩器2 時鐘（OSC2CLK）會關(guān)閉。A 典型值、 181。輸入﹑輸出電容器， 181。SH79F6488是上海中穎公司生產(chǎn)的一款高速高效率8051兼容單片機。圖22 包絡(luò)線（縱軸mmHg,橫軸mmHg）通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，收縮壓分布在包絡(luò)線上升沿的40％－80％的地方，舒張壓分布在包絡(luò)線下降沿50％－90％的地方，對小脈沖的峰值構(gòu)成包絡(luò)線進行分析處理，就可以進行血壓值的判別了。間接測量法又叫無創(chuàng)測量法，也就是不通過穿刺在血管內(nèi)放置導(dǎo)管而是通過間接測量測得的血壓。 研究內(nèi)容1) 電子血壓計系統(tǒng)控制技術(shù)；2) SH79F6488單片機平臺的應(yīng)用以及電子血壓計硬件電路總體設(shè)計；3) 利用壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)，對采集的壓力數(shù)據(jù)進行初步分析處理， 并對采集的壓力值與標準毫米汞柱值進行標定，誤差在1mmHg；4) 設(shè)計電子血壓計測量流程框圖，編寫算法；5) 進行算法測試以及電路板調(diào)試及實驗；6) 對電子血壓計在高溫高壓等惡劣環(huán)境下進行穩(wěn)定性試驗?！?圖13 第二代電子血壓計原理圖　　測量方法：采用了電子控制排氣閥的伺服技術(shù)（ECV SERVO TECHNOLOGY）[7]，實現(xiàn)了定速放氣，能根據(jù)測量者的血壓進行智能加壓[8]，測量結(jié)果更加穩(wěn)定（其他影響因素除外）。在測量時，當聽到聽診器中傳出的第一個聲音時，水銀柱所達到的高度就是收縮壓，接著水銀柱下降，到脈搏跳動聲音變?nèi)鯐r，此時水銀柱所在的高度就是舒張壓[3]。為了讓廣大血壓計使用者更方便的使用與維護血壓計，也讓更多的人學(xué)會使用血壓計進行簡單的血壓測量，電子血壓計應(yīng)運而生。從高血壓目前的危害來看，高血壓病已成為人類的頭號隱形殺手病。該單片機AD分辨率可達16bit，內(nèi)置PGA，可極大的減少外圍測量電路，在有效降低產(chǎn)品成本的同時還能提高產(chǎn)品的可靠性。能根據(jù)測量者的血壓進行智能加壓，采用電子控制排氣閥的伺服技術(shù)（ECV SERVO TECHNOLOGY），減壓測量，定速排氣的速度真正做到了定速，并使測量結(jié)果更加穩(wěn)定。因此經(jīng)常性地監(jiān)測血壓變化情況，對于及時檢測和預(yù)防上述疾病有著非常重要的意義。本科生畢業(yè)設(shè)計說明書學(xué) 院 精密儀器與光電子工程 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 年 級 2008 姓 名 張博林 指導(dǎo)教師 黃銀國 張飛 2012年 6 月 1 日本科生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書題目：基于PGA以及高精度AD轉(zhuǎn)換的電子血壓計設(shè)計學(xué)生姓名 張博林 學(xué)院名稱 精密儀器與光電子工程 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號 3008202080 指導(dǎo)教師 黃銀國 張飛 職 稱 講師、工程師 一、原始依據(jù)（包括設(shè)計或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等。由于血壓有明顯波動性的特點，需要非同日的多次反復(fù)測量才可判斷血壓升高是否為持續(xù)性。第二代電子血壓計：應(yīng)用于上臂式電子血壓計。本文主要目的是基于SH79F6488單片機平臺，制作出一臺具有可編程增益放大器PGA以及高精度AD轉(zhuǎn)換模塊的電子血壓計樣機。高血壓是世界最常見的心血管疾病，也是最大的流行病之一，它的危害非常的巨大，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料顯示，我國現(xiàn)有的高血壓患者已達一億多，并且每年新增人數(shù)在300萬以上。因此，此類血壓計的使用與維護相對麻煩?？坡逄乜品?qū)α_克西的血壓計的基本構(gòu)造不變，只是在測定血壓時，另在袖帶里面靠肘窩內(nèi)側(cè)動脈搏動處放上聽診器。二、第二代電子血壓計　　 使用的技術(shù)：MWD技術(shù)（即減壓時測量） 　　使用的主要元器件：氣壓壓力傳感器、加壓氣泵、電子控制排氣閥。 課題來源及主要研究內(nèi)容 課題來源本課題來源于天津九安醫(yī)療電子股份有限公司血壓事業(yè)部，公司現(xiàn)有血壓計NEC平臺其外部電路較復(fù)雜、成本高，而中穎公司提供的SH79F6488單片機則將可編程增益放大器PGA、高精度AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD驅(qū)動模塊都集成在了單片機內(nèi)部，將電子血壓計功能平移到SH79F6488平臺可以達到達到減少硬件電路設(shè)計、提高工藝性的目的。用有創(chuàng)方法直接測量血壓，因所測部位不同，