血壓計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-09-01 17:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)而不能得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們只能放棄方案B。方案C：有低通濾波器和高通濾波器級(jí)聯(lián)組成的帶通濾波器，電路圖如下： 無(wú)限增益低通濾波器 無(wú)限增益高通濾波器電路特點(diǎn)：將低通濾波器和高通濾波器級(jí)聯(lián)而成的帶通濾波器通頻帶較壓控電壓源二階帶通濾波電路要為理想，但是焊接較為復(fù)雜，且需要兩個(gè)運(yùn)放?！》桨窪：無(wú)限增益多路反饋二階低通濾波,電路如圖11 圖11 無(wú)限增益多路反饋二階低通濾波電路電路參數(shù)設(shè)置：Aup=Rf\R1 R1=R2=R Rf=R3C1=,C2=在此二階電路前，我們串聯(lián)了一個(gè)容值為2uf電容使靜壓信號(hào)得以濾掉，保證ui輸入為脈搏波信號(hào)。計(jì)算得電路頻率范圍在10Hz以下，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路允許通過(guò)的頻率與計(jì)算值相符，并且在示波器上顯示的波形非常理想，符合所需要的幅值，故而選擇本方案作為我們的濾波電路. 由于脈搏信號(hào)很弱，經(jīng)過(guò)一次放大后，還達(dá)不到我們的要求，因此，經(jīng)過(guò)隔直和濾波后，我們還需要對(duì)脈搏信號(hào)再次放大。由于脈搏信號(hào)只是一個(gè)低頻率的交流信號(hào)，我們采用了下面一個(gè)放大倍數(shù)可調(diào)的放大電路，電路如下：其增益為：A=R1/Rn 圖12 二級(jí)放大電路 顯示模塊方案一：LCD顯示 LCD是做顯示器很好的選擇，尤其是要顯示字母等。但價(jià)格比較貴。方案二：LED顯示 LED在整個(gè)學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)過(guò)程中是最常見(jiàn)的。因?yàn)槲覀円@示的內(nèi)容只是數(shù)字，所以選擇價(jià)格比較便宜的LED。其引腳連接如下圖： 本設(shè)計(jì)使用外部復(fù)位，在鍵RESET的外部設(shè)置一個(gè)按鍵電路，目的是當(dāng)按下復(fù)位按鍵后，低電平的持續(xù)時(shí)間（）時(shí)，使得CPU復(fù)位。具體過(guò)程是：按鍵沒(méi)按下時(shí)，RESET為高電平，不產(chǎn)生復(fù)位效果；按鍵按下時(shí)，電容通過(guò)一個(gè)閉合回路迅速放電，使得RESET為低電平，因此可以達(dá)到外部復(fù)位的目的。PA0：3V穩(wěn)壓管的作用是將外界干擾信號(hào)中高于3V的信號(hào)穩(wěn)壓在3V，避免損壞引腳或內(nèi)部電路；。本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)部參考電壓（），這樣可以提高電源穩(wěn)定性。AVCC通過(guò)一個(gè)低通濾波器和電源VCC連接，AGND與電壓信號(hào)地連接。 本儀器中 AVR 單片機(jī)(ATMega16)的作用主要是AD 轉(zhuǎn)換，并將采樣結(jié)果進(jìn)行處理，最后輸出顯示數(shù)據(jù)。其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)我們直接手動(dòng)操作袖套充氣，完整圖如下圖： AVR 單片機(jī)外圍電路軟件方面，主要利用AVR單片機(jī)ATmega16的AD轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)邊采集數(shù)據(jù)邊儲(chǔ)存有用數(shù)據(jù)，最后利用算法實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理。PA0和PA1口作為模擬信號(hào)的輸入端，負(fù)責(zé)接收靜壓信號(hào)和脈搏信號(hào)。在外界袖帶氣壓逐漸下降的過(guò)程中，間歇循環(huán)對(duì)PA0（靜壓信號(hào)轉(zhuǎn)換通道）和PA1（脈搏波信號(hào)通道）進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在AD轉(zhuǎn)換完成中斷中，對(duì)脈搏波AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行判斷，若此時(shí)所采集的值為脈搏信號(hào)的極大值，則存到所定義的結(jié)果體數(shù)組變量中；同時(shí)把所對(duì)應(yīng)的靜壓信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)到結(jié)構(gòu)體數(shù)組中。由于Mega16不能同時(shí)對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，兩路信號(hào)不可能完全對(duì)應(yīng),這里是出現(xiàn)誤差的主要原因。我們采用的AD轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號(hào)是T/C0的比較匹配中斷，由于脈搏信號(hào)的頻率大約為1HZ，最高頻率f1約為3HZ,采樣頻率為f1的4～10倍，所以我們采用的采樣頻率f2為20HZ，f2*13=260HZ,小于50KHZ,（我們芯片的時(shí)鐘頻率為1MHZ，大于且最接近50KHZ的分頻系數(shù)為16分頻，）的ADC采樣時(shí)鐘頻率。數(shù)據(jù)采集完之后，就要在主函數(shù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。首先找出最大值，記錄其在結(jié)構(gòu)體中的下標(biāo)為k，記為c；，記為d。然后把c、d對(duì)應(yīng)的靜壓值取出來(lái)轉(zhuǎn)換成氣壓值，最后通過(guò)七段數(shù)碼管循環(huán)顯示出收縮壓與舒張壓。具體流程圖如下：開(kāi)始參量、函數(shù)的定義及端口的初始化袖帶充氣停止之后，上電，開(kāi)始放氣，AD轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí)間已到或者數(shù)據(jù)已足數(shù)據(jù)采集脈搏波是否極大值脈搏波信號(hào)及對(duì)應(yīng)的靜壓信號(hào)的值存入結(jié)構(gòu)體變量中從結(jié)構(gòu)體中找到脈搏波的最大值并記下其值及其下標(biāo)k從結(jié)構(gòu)體中找到脈搏波的最大值并記下其值及其下標(biāo)k，記為d找出c、d對(duì)應(yīng)的靜壓信號(hào)的值，將其轉(zhuǎn)換為血壓值，分別對(duì)應(yīng)收縮壓與舒張壓通過(guò)數(shù)碼管循環(huán)顯示收縮壓與舒張壓結(jié)束否是否是
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