【正文】 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................... 11 第三章 硬件設(shè)計 .......................................................................................................... 13 傳感器電路設(shè)計 ................................................................................................... 13 單片機電路設(shè)計 ................................................................................................... 15 液晶顯示電路設(shè)計 .............................................................................................. 25 電源電路設(shè)計 ...................................................................................................... 27 第四章 軟件設(shè)計 .......................................................................................................... 31 程序主流程圖 ...................................................................................................... 31 單片機子程序模塊 .............................................................................................. 33 液晶顯示子程序模塊 .......................................................................................... 34 數(shù)據(jù)處理子程序 .................................................................................................. 34 第五章 總結(jié) ................................................................................................................... 37 設(shè)計總結(jié) .............................................................................................................. 37 設(shè)計心得 .............................................................................................................. 37 參考文獻 .......................................................................................................................... 39 致謝 .................................................................................................................................... 39 附錄 A ............................................................................................................................... 39 附錄 B ............................................................................................................................... 39 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 課題背景 當(dāng)今社會發(fā)展速度快，人們的生活水平也不斷提高，可是隨著社會的快速發(fā)展人們的生活節(jié)奏也越來越快，人們的生存壓力也不斷加大。而醫(yī)療產(chǎn)業(yè)不再是以前的看病就醫(yī)，現(xiàn)在也有更多先進、快捷的醫(yī)療電子產(chǎn)品流入千家萬戶。 高血壓是最常見的一種慢性 疾病，雖然高血壓人們已經(jīng)司空見慣，可是高血壓引起的并發(fā)癥：心肌梗死、心力衰竭、慢性腎臟病等都是危機人生命的重大隱患，高血壓已經(jīng)被醫(yī)學(xué)界稱為“無形殺手”，可想而知其嚴(yán)重程度。 一般醫(yī)院使用水銀血壓計，它是基于柯氏法的一種氣壓式血壓計，使用時需要專業(yè)的一生用聽診器觀察動脈血管的不同聲音從而來判別收縮壓和舒張壓的值。并且柯氏法 也存在著一些固有的缺點：一是確定收縮壓與舒張壓比較困難 。 于是乎電子血壓計就應(yīng)運而生，他滿足了人們需求一個快捷、安全、方便的血壓測量工具的要求，得到了個人及家庭的青睞。 電子血壓計的出現(xiàn)不僅給人們帶來了方便與快捷，還可以讓人們定期的測量血壓及時的預(yù)防高血壓及其并發(fā)癥。 血壓介紹 體循環(huán)動脈血壓稱 為 血壓。血液循環(huán)中有兩個 相互協(xié)調(diào)的 系統(tǒng) ,從右心室泵出的血液通過肺動脈和吸入的氧氣結(jié)合，氧合后的血液變成動脈血后進入左心湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 房 ，然后充盈左心室。 血液在毛細(xì)血管處進行物質(zhì)交換以供應(yīng)人體所必需的營養(yǎng)。以后重復(fù)周而復(fù)始的循環(huán)，此時血液對動脈的壓力最高，稱為收縮壓 ??? 。心肌接受冠狀動脈來的血液，它象花一樣環(huán)繞著心臟。心臟周期性收縮和舒張所產(chǎn)生的壓差迫使血液在全身流通。動脈系統(tǒng)的血管橫截面積逐漸減小，動脈數(shù)增加到小動脈為止，然后再進入靜脈系統(tǒng)而返回右心房。 對 于 健康的成人，在心血管系統(tǒng)中各不同部位的正常血壓值如下： （ 1） 臂動脈 ：收縮壓一般在 95～ 140mmHg（ ～ ）范圍內(nèi)，平均值為 110～ 120mmHg（ ～ 16kPa）；正常舒張壓為 60～ 90mmHg（ 8～ 12kPa），平均值為 80mmHg（ ）。分子代表收縮壓，分母代表舒張壓。 （ 3） 毛細(xì)血管 ：約 為 20～ 30mmHg（ ～ ）；靜脈為 0～ 20mmHg（ 0～）。此外，年齡、氣候、飲食及情緒等因素也有影響。比如：血壓值達到或超過收縮壓 140mmHg 和 (或 )舒張壓 90mmHg， 一般認(rèn)為是 高血壓。高血壓 最常見的有 原發(fā)性高血壓和繼發(fā)性高血壓。高血壓病在臨床上會引起腦血管意外、心力衰竭、腎衰竭等并發(fā)癥。引起繼發(fā)性高血壓的疾病，較常見者有腎臟疾病、內(nèi)分泌疾病、血管病變和顱腦疾病。 而 血壓低于 90/60mmHg 時稱低血壓。低血壓也可有體質(zhì)的原因，患者自訴一貫血壓偏低，患者口唇黏膜，使局部發(fā)白，當(dāng)心臟收縮和舒張時則發(fā)湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 白的局部邊緣發(fā)生有規(guī)律的紅、白交替改變即為毛細(xì)血管搏動征 [3]。同時，血壓 的 數(shù)值 也反映了人體心臟 器官 和血管功能 的 狀況。近年來，由于生活水平提高，人們攝入脂肪等增多，加之缺乏運動、精神壓力增大，高血壓病的發(fā)病率顯著提高。 而且 臨床上還 經(jīng)常 需要對危重病人和手術(shù)中的病人實行血壓的連續(xù)監(jiān)護，以防病人出現(xiàn)意外，也便于醫(yī)護人員及時采取措施。 血壓的直接測量是一種有創(chuàng)的測量方法。 可是直接測量方法雖然測量準(zhǔn)確，但是對身體有危害，一般重癥患者或老年人都無法采取這種測量方法。 聽診法：用聽診器聽取血壓柯氏音進行人體血壓測量的方法叫聽診法，用聽診法測量血壓的血壓計叫聽診法血壓計。繼續(xù)放氣， 柯 氏聲加大，當(dāng)此聲變得低沉而長時所測得的血壓讀數(shù)，相當(dāng)于心臟舒張時的最低血壓，叫做舒張壓，當(dāng)放氣到袖袋內(nèi)壓低于舒張壓時，血流平穩(wěn)地流過無阻礙的血管， 柯 氏聲消失。認(rèn)為水銀柱式血壓計是精確的血壓計的觀點是片面的，因為水銀柱式血壓計只是一個壓力計而已，重點在于醫(yī)生通過聽診器進行的聽診。近年來常使用各種換能器與 示波器 結(jié)合可以更靈敏地測定記錄血壓。 示波法：示波法又稱為壓力振蕩法 其工作過程是先將袖帶充氣以阻斷動脈血流然后在放氣過程中檢測袖帶內(nèi)的氣體壓力并提取微弱的脈搏波。隨著袖帶壓力下降，脈搏開始出現(xiàn)。然后脈搏波又湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 隨袖帶壓力下降而衰減。脈搏波最大值對應(yīng)的是平均壓，收縮壓 Ps 和舒張壓 Pd 分別由對應(yīng)脈搏波最大幅值的比例來確定。但這并不意味著使用 水銀 壓力表的聽診法所測出的結(jié)果比電子血壓計的 測量結(jié)果 準(zhǔn)確。如今電子血壓計已經(jīng)實現(xiàn)全自動智能測量，測量數(shù)據(jù)能通過網(wǎng)絡(luò)自動傳輸至健康管理平臺，并將生成健康數(shù)據(jù)報告反饋給用戶。 對個體被測者來說，電子血壓計和聽診法有差異是很正常的。 對于電子血壓計來說，雖然是便捷，可供個人或家庭使用，可是測量血壓的時候還是有必要的注意事項，為了保證血壓測量的準(zhǔn)確無誤，應(yīng)該 遵守這些注意事項，以測量出一個準(zhǔn)確的血壓值，也可以為您 的安全保駕護航。 （ 2） 需密切觀察血壓者應(yīng)做到四定 定時間、定部位、定體位、定血壓計，有助于測定血壓的準(zhǔn)確性和對照的可比性 。 （ 4） 排除影響血壓的外界因素 如： 袖帶過寬、過窄；袖帶纏得過緊、過松；肢體位置過高、過低等因素對血壓值的影響 。袖帶太寬，大段血管受阻，測得數(shù)值偏低 。低于心臟水平，測得血壓值偏高 。袖帶過緊，使血管在未注氣時已受壓，使血壓測量值偏低 。應(yīng)將袖帶內(nèi)氣體驅(qū)盡，稍等片刻再復(fù)測，一般連續(xù)測 2~3 次，取其最低值 。應(yīng)記錄兩個讀數(shù)，即變音 ~消失音數(shù)值 如 180/90~70mmHg。 血壓計發(fā)展概況 人們想要測量血壓就離不開血壓計，從人們發(fā)現(xiàn)血壓開始，人們就制造了測量血壓的工具，從此血壓成為衡量一個人是否健康的重要標(biāo)準(zhǔn)。從電子血壓計的誕生以來，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向了電子血壓計，電子血壓計是由示波法為原理制造出來，從測量精度上來說，兩者不相上下，可是電子血壓計的方便，便 于攜帶確實是電子血壓計的最大亮點。 電子血壓計又分兩大類：醫(yī)用電子血壓計和家用電子血壓計。 家用電子血壓計，主要是用于家庭。過去人們測量血壓必須到醫(yī)院才行，而今只要擁有了家用電子血壓計，坐在家里便可隨時監(jiān)測血壓的變化，如發(fā)現(xiàn)血壓異常便可及時去醫(yī)院治療，起到了預(yù)防腦出血、心功能衰竭等疾病猝發(fā)的作用。 每一代都有其獨特的優(yōu)點，只是隨著技術(shù)的發(fā)展，電子血壓計一些技術(shù)上的不成熟逐漸被完善。 第一代電子血壓計（ G1NIBPM） ， 使用的技術(shù) 為 MWD 技術(shù)（減壓時測量） ， 使用的主要元器件 有： 快速加壓氣泵、電子快速排氣閥、機械式定速排氣閥、氣壓壓力傳感器 。 由于是初代產(chǎn)品，其缺陷也很明顯：（ 1） 使用者手臂（或手腕）有明顯的壓迫感， 同時由于機械式定速排氣閥的不穩(wěn)定性，測量結(jié)果有時也會不穩(wěn)定。 （ 3） 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。這將會直接影響到血壓測量的精度。但國內(nèi)一些購入電子血壓計方案的制造商，其技術(shù)水平大都處于第一 代。 第二代電子血壓計（ G2NIBPM） ， 使用的技術(shù) 是 MWD 技術(shù)（減壓時測量） ， 使用湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 的主要元器件 有： 加壓氣泵、電子控制排氣閥、氣壓壓力傳感器 。 第二代產(chǎn)品較之初代產(chǎn)品便有了明顯的改觀：（ 1） 只使用一個排氣閥 電子控制排 氣閥，同時用于定速排氣及測量結(jié)束時的快速排 氣 。即血壓計會在加壓過程中預(yù)先對測量者血壓進行一次粗略的判斷，從而決定最終需要加至的壓力值，通常壓力值加至測量者收縮壓 +30mmHg 左右 。 這一代電子血壓計的技術(shù)難度是電子控制排氣閥的伺服技術(shù)，第一代與第二代的測量技術(shù)又統(tǒng)稱為 MWD 技術(shù)（減壓時測量）， 而 第三代 MWI 技術(shù)（加壓時測量） 又是一次新的升級 。主要的測量特點有： 勻速加壓，并在加壓的過程中進行血壓測量。 這一代電子血壓計的技術(shù)難度是 MWI 技術(shù)（加壓同步測量）， 此項技術(shù)也是電子血壓計更加的精確、快捷。 雖然本人作出來的設(shè)計只是能簡單的實現(xiàn)功能，準(zhǔn)確度，原理方面并不能達到商業(yè)用途水平，可是對本人來說是個很好的鍛煉過程。該設(shè)計以常用的電子器械為題目，將電路、單片機、傳感器 等元器件合并在一起，讓四年來的知識融會貫通。 血流壓力 的測量 離不了傳感器， 電子血壓計的設(shè)計要遵循：（