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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)的便攜式電子血壓計(jì)設(shè)計(jì)與仿真(參考版)

2024-08-25 11:10本頁面
  

【正文】 未來,我將帶著各位老師的期望全身心地投入新的學(xué)習(xí)、工作和生活。我想在我的一生中我永遠(yuǎn)忘不了我在這里度過的日日夜夜。感謝我的母校許昌學(xué)院,在這四年里她給予了我很多很多。你們將是我一生中最難忘的風(fēng)景,你們所給予的情誼將是我一生的財(cái)富,謝謝你們。感謝四年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友,感謝他們?yōu)槲业膶W(xué)習(xí)和生活提出的有益的建議和幫助,正因?yàn)橛辛怂麄兊闹С?、鼓?lì)和幫助,我才能充實(shí)而美好地度過了我在大學(xué)里的四年時(shí)光。另外還要感謝電氣信息工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師們,尤其是大學(xué)期間教過我的所有老師們和輔導(dǎo)員劉瑞芳老師,你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣,你們的關(guān)懷和幫助我將永遠(yuǎn)銘記于心。 }} 致 謝四年的大學(xué)生活一晃而過,回首走過的歲月,心中感慨萬千,當(dāng)這篇畢業(yè)論文接近尾聲的時(shí)候,在此我想對我的母校,我的老師和同學(xué)們,我的父母、親人們,表達(dá)我由衷的謝意。0xfe。 if(adcount199) adcount=0。 os=0,od=0,os0=os1=os2=0,od0=od1=od2=0。 hhigh=0。} dsptask()。i4。0xfe。 } //顯示血壓正常 } } }while(key_num!=3)。i++) fdisp(0,i)。 } //顯示超高血壓 else { for(i=0。 fdisp(0,3)。 fdisp(0,1)。 dsptask()。 fdisp(0,2)。 //顯示舒張壓 if(adcount199!=key_num!=3) { if(high==1) { fdisp(1,0)。 fdisp(0,3)。 fdisp(od1,1)。 flag=0。amp。 dsptask()。 fdisp(os2,2)。 fdisp(os0,0)。adcount199) //顯示收縮壓 { adcount=0。 do{ if(flag=0amp。 od1=od/10。 od2=od/100。 os1=os/10。} //收縮壓大于160mmHg為超高血壓,大于130mmHg為高血壓 os2=os/100。 if(os160||od100){high=0。 od=om*。 om=ave/(28**)。 min=0。 if(adcount199) adcount=0。}} } } //求出振蕩波峰峰值最大時(shí)平均壓對應(yīng)的電壓值 else if(key_num==2) //停止放氣,求出所需數(shù)值并顯示 { key_sta=key_staamp。if(minusmmax) {mmax=minus。amp。 DAC_1=0xf0。 else if(tmin) min=t。 // =0 t=ADC_0。) { if(key_num==1) //開始放氣 { key_sta=key_staamp。} dsptask()。i4。 //初始化定時(shí)器0 init_special_interrupts()。 unsigned char t,i,flag=0,high=0,hhigh=0,ave=0。 }主函數(shù):void main(void) { float max=0,min=0,minus=0,mmax=0,om=0。 default: c=0x09。 case 8: c=0x01。 case 7: c=0x3d。 case 6: c=0x81。 case 5: c=0x89。 case 4: c=0x4d。 case 3: c=0x29。 case 2: c=0x23。 case 1: c=0x7d。 switch(n) { case 0: c=0x11。 //鍵盤掃描 EA=1。 adcount++。 key_sta=key_sta|0x01。 key_sta=key_sta|0x01。0x01) return。 D_RCLK=0。 } D_RCLK=0。 b=bamp。 D_SRCLK=0。 D_SRCLK=0。b) D_SER=1。i8。 if(sel=4) sel=0。 key_num=sel。0x7f。 b=b1。 D_SRCLK=1。 else D_SER=0。i++) { if(aamp。 } for(b=0x80,i=0。 break。 break。 break。 unsigned char a,b。SCON=0x50。 PX1 = 1。 EA = 1。 ET1 = 0。 ET0 = 1。 ET0 = 1。TR0 = 1。 //至初始值為6, TL1 = 0Xe8。 //定時(shí)器0以方式2(自動(dòng)重新裝載8位計(jì)數(shù)器)自動(dòng)計(jì)數(shù) TL0 = 0X06。sbit KEY2 = P3^5。sbit D_RCLK = P1^2。sbit D_SER = P1^0。參考文獻(xiàn)[1] 黃建新,[J].京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版).2005[2] [M].華南理工大學(xué)出版社,2000[3] ,1999[4] 邱關(guān)源,電路(第五版)[M].高等教育出版社,2004[5] ,科學(xué)出版社,2000[6] ,2003[7] ,電子業(yè)出版社,2001[8] ,高等教育出版社,1999[9] [J].2005[10] 楊孫永,張永紅,白凈,[11] (上)[M].高等教育出版社,1996[12] 童詩白,(第三版).高等教育出版社,2000[13] ,2004[14] 辛友順,胡永生, 2005[15] 、,1993[16] ,2004[17] ,2004附 錄電子血壓計(jì)系統(tǒng)電路圖附程序define DAC_1 XBYTE[0x2000]define DAC_2 XBYTE[0x4000]define ADC_0 XBYTE[0x6000]define ADC_1 XBYTE[0x6001]define ADC_2 XBYTE[0x6002]define ADC_3 XBYTE[0x6003]define ADC_4 XBYTE[0x6004]define ADC_5 XBYTE[0x6005]define ADC_6 XBYTE[0x6006]define ADC_7 XBYTE[0x6007]unsigned char dspbuf[4]={0xef,0xef,0xef,0xef},sel=0,key_sta=0,key_num。例如,若采用LCD來代替LED,可以使顯示結(jié)果更加直觀;模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度還可提高,從而提高血壓值的準(zhǔn)確度等。采用數(shù)字信號(hào)處理的技術(shù)對A/D采樣的信號(hào)進(jìn)行處理,并結(jié)合相應(yīng)的算法及編程方法實(shí)現(xiàn)計(jì)算血壓值的程序。壓力傳感器采集袖帶壓力信號(hào)與脈搏波信號(hào),模擬電路中的前置放大器則能抑制輸入信號(hào)中的共模干擾并進(jìn)行適當(dāng)放大,低通濾波器實(shí)現(xiàn)袖帶壓力信號(hào)的分離,帶通濾波器實(shí)現(xiàn)脈搏波信號(hào)的分離,處理好的兩路模擬信號(hào)送入數(shù)模轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換好的數(shù)字信號(hào)直接送入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算所得血壓值信息通過LED顯示,同時(shí)可根據(jù)設(shè)定的壓力上下限值進(jìn)行報(bào)警,這就是便攜式血壓計(jì)實(shí)現(xiàn)血壓測量的一般過程。本文中立足于微電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù),進(jìn)行了硬件的設(shè)計(jì)和血壓值計(jì)算算法的研究,完成了便攜式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)。 圖53 源程序的添加運(yùn)行程序,進(jìn)行仿真,如圖55557所示。圖51 硬件仿真電路對源程序,我采用Keil uVision2進(jìn)行初步測試,如果有錯(cuò)誤在下面的提示框了會(huì)有顯示,比如Error和Warning,編譯結(jié)果如圖52所示。它包括標(biāo)題欄、主菜單、狀態(tài)欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口等十幾個(gè)工具,方便了使用者的使用。在電子領(lǐng)域中也起到了很大的作用,它的出現(xiàn)仿真不需要先焊接電路,可以先仿真調(diào)試通過后在焊電路,節(jié)省了不少在硬件調(diào)試上所花的時(shí)間。⑷具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。⑵支持目前主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件,它可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路。uVision2提供邏輯分析器,可監(jiān)控基于MCUI/O引腳和外設(shè)狀態(tài)變化下的程序變量。除增加了源代碼、功能導(dǎo)航器、模板編輯以及改進(jìn)的搜索功能外,uVision2還提供了一個(gè)配置向?qū)Чδ?,加速了啟?dòng)代碼和配置文件的生成。圖45 計(jì)算收縮壓與舒張壓的程序流圖5 系統(tǒng)調(diào)試與仿真本設(shè)計(jì)采用了Keil uVision2和Proteus ISIS進(jìn)行仿真調(diào)試。單片機(jī)在測量過程中已經(jīng)存儲(chǔ)各個(gè)脈搏波的峰值,以及每個(gè)脈搏波的間隔時(shí)間。從傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過處理模塊的處理后,得到被測者的脈搏波和血壓計(jì)升壓和壓降過程中的袖帶壓力。數(shù)模轉(zhuǎn)換的程序流圖如44所示。若血壓值超出正常范圍,則啟動(dòng)報(bào)警。判斷測出收縮壓和舒張壓的值落在合理的數(shù)據(jù)范圍內(nèi),如:收縮壓應(yīng)在80~190mmHg范圍內(nèi)和舒張壓50~120mmHg范圍內(nèi)。ADC信道0測到的血壓直流分量是否小于1V表示氣壓低于50mmHg,是單次測量結(jié)束的標(biāo)志。由ADC信道1采樣血壓交流分量測出每個(gè)脈沖的峰峰值,同時(shí)計(jì)算出這個(gè)脈沖時(shí)間段內(nèi)ADC信道0測到的袖帶壓力信號(hào)的平均值。軟件設(shè)計(jì)的流程圖如43所示,由程序流程圖可知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路:系統(tǒng)首先判斷按鍵是否按下,若按鍵有效,單片機(jī)的控制口啟動(dòng)氣泵充氣。無創(chuàng)血壓測量的軟件設(shè)計(jì)中遇到的重點(diǎn)問題有:最大充氣壓力的自適應(yīng)判別、壓力脈搏波峰值的識(shí)別及其干擾的剔除、收縮壓和舒張壓的識(shí)別等。 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程就是描述實(shí)現(xiàn)硬件原理的過程。本文取C1=,C2=。在脈搏波幅度包絡(luò)線的下降段,當(dāng)某一脈搏波幅度與最大幅度的比值大于C2時(shí),對應(yīng)的壓力為舒張壓。SP MAP DP CP歸一化值A(chǔ)s/AmAd/Am1圖42 歸一化值曲線在圖42中,As為收縮壓對應(yīng)的脈搏波幅度,A
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