【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 便攜式血壓計(jì)工作原理 167。 血壓測(cè)量的工作原理 血壓有兩種 ,一是收縮壓 :是當(dāng)心臟收縮把血液打到血管所測(cè)得的血壓 ,二是舒張壓 :是心臟在不收縮所得的 壓力。當(dāng)袖帶的壓力等于血壓時(shí) ,血液開始可以流通而產(chǎn)生所謂的袖帶聲 ,這時(shí)候也就是收縮壓 ,必須開始從這里做記錄 ,直到最后當(dāng)袖帶聲沒有的時(shí)候 ,此點(diǎn)即為舒張壓。 根據(jù)氣袖在減壓過程中，其壓力振蕩波的振幅變化包絡(luò)線來判定血壓電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 10 的。目前比較一致的看法是當(dāng)氣袖壓力振蕩波的振幅最大的時(shí)候，氣袖的壓力是動(dòng)脈的平均壓。動(dòng)脈的收縮壓對(duì)應(yīng)于振幅包絡(luò)線的第一個(gè)拐點(diǎn)，舒張壓對(duì)應(yīng)于包絡(luò)線的第二個(gè)拐點(diǎn)。 收縮壓判斷的確定：通常采用最大的振幅法，即在放氣過程中脈搏波振幅度包絡(luò)線的上升段，當(dāng)某一個(gè)脈搏波的幅度 Ui 與 UmUm 之比 Kd? 時(shí)，就認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣袖壓力為收縮壓。 UmKsUiPPs ??? | （ 11） 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(dāng)某一個(gè)脈搏波的幅度 Ui 與 Um之比 Kd? 時(shí)，就 認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣袖壓力為舒張壓。 UmKdUiPPd ??? | （ 12） 血壓信號(hào)以及收縮舒張壓的位置如圖 13 所示 圖 13 血壓交直流信號(hào)及收縮壓和舒張壓位置 先找出最大振幅值 Amax ,在往前找幅值為 0. 5Amax 的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量即為收縮壓 ,往后找幅值為 0. 8Amax 的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量即為舒張壓 ,將計(jì)算出的收縮壓和舒張壓結(jié)果輸出至液晶驅(qū)動(dòng)器顯示 167。 便攜式血壓計(jì)的工作原理 馬達(dá)在充氣時(shí)，袖帶內(nèi)部產(chǎn)生壓力，數(shù)字壓力傳感器 ASDX 001 感 應(yīng)到該壓力值，經(jīng)過放大以及濾波電路后，由單片機(jī) 89C51 的第 1 腳讀入，并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。單片機(jī)在程序的控制下，嚴(yán)格按照 ASDX 001 壓力傳感器的要求的工作時(shí)序進(jìn)行讀寫控制，讀入信號(hào)后，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)運(yùn)算，然后經(jīng)電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 11 DM162 液晶顯示模塊進(jìn)行顯示。 電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 12 第二章 硬件電路的設(shè)計(jì) 167。 傳感器簡(jiǎn)介以及電路設(shè)計(jì) 167。 傳感器簡(jiǎn)介 ]11[ ASDX 001 屬于微型結(jié)構(gòu)壓力傳感器 ASDX DO 系列。 ASDX 系列是Sensym 公司檢定合格的 ICT 代表產(chǎn)品的一種增強(qiáng)型品種。 也是工業(yè)水平領(lǐng)先的一種 SDX 系列傳感器增強(qiáng)型。 ASDX 001 傳感器的外形尺寸要比 SDX稍大，能提供高電平 ( V 測(cè)量范圍 )的輸出電壓，價(jià)格便宜。 ASDX 001 壓力傳感器內(nèi)置專用集成電路（ ASIC)經(jīng)全面 CI 校準(zhǔn)并有溫度補(bǔ)償。 ASDX 001壓力傳感器采用標(biāo)準(zhǔn) DIP 封裝，可對(duì)傳感器偏置、靈敏度、溫度系數(shù)和非線性度進(jìn)行數(shù)字校正。 ASDX 001 采用了 IC 兼容性協(xié)議，無需額外的元件或電子電路，就可容易地連接最常用的微控制器和微處理器。 所有 ASDX DO 壓力傳感器的精度在滿量程范圍內(nèi)為 。具有可用單一 5 cVd 供電電壓土作的特性。傳感器的設(shè)計(jì)和制造均遵循 ISO 9001 標(biāo)準(zhǔn)。此系列傳感器可用于非腐蝕性、非電離的工作流體，如空氣和干燥氣體。 傳感器的輸出是一個(gè) 16 進(jìn)制格式的己校正的壓力值，其分辨率為 12 位。 該壓力傳感器可用于測(cè)量絕 對(duì) 壓、差 力 壓和表 力 壓。范圍從 1PSI 到100PSI，絕壓型傳感器有一個(gè)內(nèi)部真空參比值 (基準(zhǔn)值 )，因此可直接輸出一個(gè)與絕 對(duì) 壓 成比例的信號(hào)。差壓型裝置允許在傳感膜片的任一側(cè)施加壓力，可用于壓力 差的測(cè)量。 數(shù)字壓力傳感器 ASDX 001 的結(jié)構(gòu) （ 1）外部結(jié)構(gòu)： 圖 21 ASDX 001 外部結(jié)構(gòu)圖 電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 13 （ 2）內(nèi)部結(jié)構(gòu) ASDX 001 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括 4 部分： ① 多路分配器；②模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器；③微控控制；④模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器。 如圖 22 所示： 多 路 分配 器模 / 數(shù) 轉(zhuǎn)化 器微 控制 器模 / 數(shù) 轉(zhuǎn)化 器A S I C輸 出接 地2 2 0 u F+ V s電 橋傳 感 器C圖 22 ASDX 00 內(nèi) 部結(jié)構(gòu)圖 167。 傳感器電路設(shè)計(jì) ASDX 001 的外圍引腳共有 8 個(gè)，其中 5 個(gè)為空腳。工作電壓為正 5 負(fù)。由 Vs? 腳引入正 5 負(fù)電壓， Vout 為數(shù)據(jù)輸出 腳，將所測(cè)量得到的數(shù)字電壓信號(hào)傳送到單片機(jī)的 腳， ASDX 001 的地腳為 GND 腳，接地。 因此，這個(gè)電路連接十分簡(jiǎn)單，只需要將傳感器的輸出腳 Vout 連接到AT89C51 單片機(jī)的 1 腳上即可。如圖 23 所示： 圖 23 ASDX 001 與單片機(jī)的連接電路原理圖 電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 14 167。 AT89C51 單片機(jī)的簡(jiǎn)介及其電路設(shè)計(jì) 167。 AT89C51 簡(jiǎn)介 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓 ,高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM ),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器 (CPU)和Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C51 單片機(jī)能應(yīng)用許多高性價(jià)比的場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 AT89C51 的封裝如圖 24 所示： 圖 24 AT89C51 封裝圖 167。 主要性能參數(shù) （ 1） 主要特性： ]11][8[ 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(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： 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128*8 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 電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 15 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 （ 2） 管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 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。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故 。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 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。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。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。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下 所示： 口管腳 （ 備選功能 ） RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 16 /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸 入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。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。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。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(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP ：當(dāng) /EA 保 持 低 電 平 時(shí) ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi) 部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 （ 3） 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，電子血壓計(jì)畢業(yè)論文 17 因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào) 的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 （ 4） 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功 能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 167。 單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 167。 AT89C51 的復(fù)位電路： 同時(shí)在第 9 腳引