毕业设计-电子血压计

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1、毕业设计-电子血压计目 录1 引言.12 血压计总体概述.32.1 血压计简介.32.1.1 便携式血压计的简单介绍.32.1.2 便携式血压计功能简介.32.1.3 便携式血压计使用注意事项32.2 血压计装置设计方案.42.3 血压计测量与工作原理.52.3.1 血压测量的工作原理.52.3.2 血压计的工作原理.63 硬件电路的设计.63.1 MCS-51单片机的简介及其电路设计.63.1.1单片机的介绍.63.1.2 单片机电路设计.113.2 传感器简介以及外接电路的设计.133.2.1 传感器介绍.133.2.2 传感器与单片机连接的电路设计.153.3 模数转换器的设计.153.

2、3.1 A/D转换原理.153.3.2 ADC0809与MCS51单片机的连接.163.4 液晶显示模块电路设计.173.4. 1数码管显示模块的设计.173.4.2 LED显示器与单片机的连接电路设计.174 系统流程图以及程序的设计.184.1 单片机主程序流程图.184.2 数据采集流程图.184.3数据显示流程图.194.4. 电子血压计运作程序设计.19结 论.21参考文献.22谢辞.23基于单片机的电子血压计的设计顾斌 （德州学院机电系，山东德州 253023）摘要：随着现代社会的快速发展，人们的生活质量的提高，带来了不健康的饮食与生活规律，导致了越来越多疾病的出现。其中，“高血压

3、病”被称为人类第一无形杀手，可见它的可怕程度。 便携式家用血压计，非医护人员也可方便操作。随着家庭医疗保健的流行，这种血压计的市场得以开发。在过去，人们测量血压不得不去医院，而如今只要拥有这种血压计，在家里即可随时监测血压，做到早发现早治疗，降低了脑出血.心功能衰竭等猝发疾病的危害。该血压计以NPC1210压力传感器测得血压值，再将血压数据通过ADC0809数模转换器转换成数字信号，传入89C51单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在LED液晶显示器上把数据显示出来。 关键词：NPC1210压力传感器; 89C51单片机;ADC0809数模转换器;LED液晶显示模块1 引言现如今人

4、们的生活水平提高了，越来越观注自己的身体健康，血压是身体康的一项重要指标。血压的高低可直接影响全身各组织器官的血液供给。若血压过低，可造成组织器官供血不足。相反，血压过高，增加心脏负担，久而久之，导致心衰，同时血管弹性下降，脆性增加，脑动脉破裂，出现脑出血1 。据2012年全国普查显示，我国每三个家庭就会有一个高血压患者；尤其在老年人群中患病可达12%。因此，研发便捷家庭使用型血压计具有重要意义。在疾病排名册上，高血压的危害已居前几位。对于老年人群，血压血压是一个重要的健康信号。高血压是最常见的心血管疾病，也是最大的流行病之一。高血压病不仅是危害人体健康的一种慢性病，而且它还是脑中风、冠心病、

5、心肌梗死、心力衰竭、肾衰等疾病的祸首，因此被人们称为“无形杀手”。高血压对人体的损害是全身性的，也是造成死亡的恶魔，直接威胁着人的生命，所以，对高血压这个无形杀手，不可掉以轻心。 预防高血压病，首先量测量准确的血压。正常的收缩压为：90-140mmHg（12.0-18.6kpa）舒张压为：60-90mmHg （8.0-12.0kpa），正常血压的范围：正常成人在安静状态时，动脉压为：30-40mmHg （4.0-5.3kpa）我们常用血压计测量血压。测量血压时，是以血压和大气压作为比较的，用血压高于大气压的数值表示血压的高度。常用血压计有（1）汞柱式: 玻璃管面标有双刻度； 一侧为0300mm

6、Hg,最小分度值为2mmHg；一侧为040kPa,最小分度值为0.5kPa；玻璃管上端盖以金属帽与大气相通，下端和汞槽相通,汞槽内有水银；特点： 测得数值准确可靠，但较笨重不易携带，且玻璃管部分易破裂。（2）表式：又称弹簧式血压计。外形似表,呈圆盘状，正面盘上标有刻度及读数，盘中央有一指针,以提示血压数值。特点携带方便，但准确性不如汞柱式血压计（3）电子血压计 袖带内有一换能器，有自动采样单片机控制数字运算，自动放气程序。数秒钟内可得到收缩压、舒张压、脉搏数值。特点是操作方便，不用听诊器，省略放气系统，排除听觉不灵敏，噪音干扰等造成的误差，但准确性不如汞柱式血压计2。 结构如图1 ： 图1 血

7、压计外观图传统的血压计操作比较复杂，而且受环境的影响较大。在使用时，需要用一个准确的汞柱血压计一同校核，专业性较强。为了让每个血压计使用者更方便的使用与维护血压计；我们设计了一台操作便捷，测量精确，无需维护的智能型测量血压的装置，用来帮助人们急早的发现高血压迹象。目前生活中使用的血压计大部分是水银式的。水银血压计每次测量必须由医生戴上听诊器进行测量，测量过程复杂，只能是每个医生一次对一个人进行测量;而且对不同的医生，测量结果可能不同:对同一个人来说，影响血圧因素也非常多，测得结果在某些情况就不能真实的反映被测对象的血压值。血压随年龄的增加而增高，新生儿血压最低，小儿血压比成人低，中年以前女性血

8、压略低于男性，中年以后差别较小；一般白天血压高于夜间，过度劳累或睡眠不佳时，血压稍增高；在寒冷环境中血压可升高，高温环境中血压可略下降；紧张、恐惧、兴奋及疼痛均可导致血压升高，舒张压一般无变化。劳动、饮食、吸烟和饮酒也可影响血压值。将脉动波的记录引入动态血压技术，提供24小时内的每次血压测量结果，而且能再现每次测量过程中的波形。在动态血压检测中干扰和伪差是不可避免的。目前市场上的大部分动态血压记录仪，只记录每次测量的结果，医生面对的是一批真伪难辩的数字。本课题研究设计动态血压记录仪，使每次测量结果完全透明，实时分析，使医生可以对照原始波形判断数据的真伪，有效查找出干扰和伪差引起的误检测，恢复真

9、实血压，保证血压报告的有效性和可靠性。2 血压计总体概述2.1 血压计简介2.1.1 便携式血压计的简单介绍该产品体积小，重量轻，可方便携带。与传统血压计相比，无水银，避免了因水银泄露而造成环境污染的问题。操作简单易行，适合家庭使用。2.1.2 便携式血压计功能简介该血压计以压力传感器测得血压值，再将血压数据通过A/D转换器转换成数字信号，传入单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示器上把数据显示出来。2.1.3 便携式血压计使用注意事项1. 患者取坐位或仰卧位，被测肢体应和心脏处于同一水平，上臂自然下垂，坐位时平第四肋软骨；卧位平腋中线，平整地将袖带置于上臂中部，距肘窝下缘

10、2-3cm 2. 需密切观察血压者应做到四定 定时间、定部位、定体位、定血压计，有助于测定血压的准确性和对照的可比性3. 为偏瘫、肢体外伤或手术的患者测血压应测健测肢体4. 排除影响血压的外界因素 袖带过宽、过窄；袖带缠得过紧、过松；肢体位置过高、过低等因素对血压值的影响5. 袖带宽度要合适， 袖带太窄，须加大力量才能阻断动脉血流，测得数值偏高;袖带太宽，大段血管受阻，测得数值偏低6. 肱动脉位置高于心脏水平，测得血压值偏低;低于心脏水平，测得血压值偏高 7. 袖带过松，橡胶带呈气球状，有效测量面积变窄，使血压测量值偏高;袖带过紧，使血管在未注气时已受压，使血压测量值偏低 8. 发现血压听不清

11、或异常，应重复测量;应将袖带内气体驱尽，稍等片刻再复测，一般连续测23次，取其最低值9. 当舒张压的变音和消失音之间有差异时;应记录两个读数，即变音消失音数值如180/9070mmHg 10. 不要在浴后、吸烟、饮酒、喝咖啡后测血压3。2.2 血压计装置设计方案2.2.1 设计要求该种血压计是将传感技术与单片机有机结合而成的，它的结构应该保证完成三项基本流程：1、感应血流的压力，并能够将信号转变成压电信号；2、利用单片机技术判断高压与低圧；3、在屏幕上显示测量结果。对于传感器的要求是：高性能低成本的，灵敏度要高，测量范围倒不需要很大。能根据血压变动及时抓住高、低压，体积小，集成度高，抗干扰能力

12、强，可靠性高，价格低，程序简单，运用灵活，易于实现产品化的单片机，使用具有显示清晰，亮度高.寿命长等优点的显示器，因此我们在此设计中采用了LED显示器。2.2.2 具体设计方案本设计是基于89C51单片机的设计，具体装置方案如图2所示：恒流电源ADC0809 A/D模数转换LED显示屏89C51单片机NPC-1210压力传感器电源气袖图2 血压计各部件连接图系统工作示意图：图3 系统工作图 接通电源后，我们可以通过键盘对血压计的参数进行设计。参数设置后，系统将会启动A/D转换，转换结束后将进行数据处理阶段，若未转换完毕将进行程序循环继续转换。数据处理阶段将会对转换的数据进行采样，分析出最大值和

13、最小值，将最大、最小值按血压原理定为收缩压和舒张压，经由单片机将其送到LED显示器进行显示。2.3 血压计测量与工作原理2.3.1 血压测量的工作原理血压的测量采用传统的示波法4。当袖带压力振荡波的振幅达到最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。动脉的收缩压对应于振幅包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。收缩压数值得确定：通常采用最大的振幅法，气袖在放气过程中脉搏波振幅度包络线的上升阶段中，如果某一个脉搏波的幅度与Um之比时，对应的气袖压力便定义为收缩压。计算公式为： （1）舒张压数值的确定：与收缩压不同的是在脉搏波振幅包络线的下降段中，如果一个脉搏波的幅度与之比时，对应的气袖压力便

14、定义为舒张压。计算公式为： （2）图4 血压交直流信号及收缩压和舒张压位置首先找到最大振幅值 Amax 处,往前找到幅值为0. 5Amax的瞬态位置处，此位置所对应的血压直流分量的值定为收缩压,往后找到幅值为0. 8Amax的瞬态位置处，此位置所对应的血压直流分量定为舒张压,将计算出的收缩压和舒张压的值经单片机的控制输出到LED液晶显示。2.3.2 血压计的工作原理当袖带充气时，袖带内部便会产生一定压力，数字压力传感器NPC-1210感应到该压力时，经过放大以及滤波电路后，由单片机89C51的第1脚读入，并进行A/D转换。单片机在程序的控制下，严格按照NPC-1210压力传感器的要求的工作时序

15、进行读写控制，读入信号后，对数字信号进行运算，然后经LED数码管液晶显示模块进行显示。3 硬件电路的设计3.1 MCS-51单片机的简介及其电路设计3.1.1单片机的介绍MCS-51系列单片机是Intel公司生产的产品。MCS-51系列具有8位处理能力的CPU。128byte内部数据读写存储器，32位双向输入/输出线，1个全双工的异步串行口，2个16位定时器/计数器，5个中断源2级中断优先级，时钟发生器，可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器等部分9。图5 MCS-51系列单片机的总体结构OSCCPUROM中断控制RAM定时器总线控制4*8 I/O串行口GNDGND1. 微处理器的组

16、成及工作原理微处理器是单片机中实现运算和控制的部件，由运算器和控制器两部分组成。（一） 运算器运算器主要实现对操作数的运算、逻辑运算和位运算。运算器通常由算术逻辑运算部件、累加器、暂存器、程序状态字、十进制调整电路和布尔处理器等组成。（1）算数逻辑运算部件（简称ALU），主要完成加、减、乘、除、加1（增量）、减1（减量）、十进制调整等算数运算，也能完成位置、复位、取反等位操作，还能完成与、或、非等逻辑运算，同时完成数据传送的操作。（2）累加器（简称ACC），用于存放算术逻辑运算部件需要运算的操作数，或者用于存放算数逻辑运算部件运算操作的结果。（3）暂存器（简称TMP），用于暂存算数逻辑运算部件

17、需要运算的操作数，使进入算数逻辑运算部件的两个操作数能够被同步地送到ALU的两个入口进行运算。（4）程序状态字（简称PSW），用于存储程序运行中的各种状态信息。程序状态字中每一位都可以用来代表某一种状态，由运算器的过程或结果对其进行设置和改变。P奇偶标志位（D0）-表示累加器中的运算结果中1的个数是奇数还是偶数，结果中1的个数为奇数时置1，否则为0.OV溢出标志位（D2）-表示运算结果是否溢出，即是否超出累加器可表示的带符号数范围（-128-+127）,有溢出时OV置1，否则置0.RS1.RS2工作寄存器区选择标志位（D4.D3）-两位组合用于指定4个工作寄存区之一，00表示1区，01表示2区

18、，10表示3区，11表示区。F0用户标志位（D5）-用于用户自定义的状态标志。AC辅助进位标志（D6）-进行8进位数加减运算时，若低4位向高4位有进位或借位时，该位置1，否则置0。CY进位标志（D7）-进位算数运算时，最高位有进位或借位，该位置1，否则置0。（5）十进制调整电路，用于对采用BCD码表示的操作数在进行了二进制运算后的结果进行调整，使其运算的结果仍然保持为BCD码的形式。（6）布尔处理器，用于实现位操作和逻辑运算。位操作和逻辑运算都是以位为单位进行运算的，通过布尔处理器可以进行二进制位的置位（置1）、复位（置0）、取反、二进制数的与（逻辑乘）、或（逻辑加）、非（逻辑反）运算。2.控

19、制器（1）程序计数器PC，用于存放下一条要读取的指令的程序存储地址。读取指令时，PC将其保存的地址输出到程序存储器，在选通信号的控制下，将指定地址单元的内容读出。同时对程序计数器PC自动加1，生成下一个程序存储器地址。（2）指令寄器IR，用于存放从程序存储器中读出并将该指令送到指令译码。（3）指令译码器ID，用于对指令寄存器中的指令进行译码，产生各种控制信号，控制单片机的各个部件正常工作。（4）数据指针DPTR，用于存放片外数据存储器地址或I/O端口地址。数据指针DPTR是16位的地址寄存器，用于指出片外数据存储器或I/O端口的地址，并且用户可以直接访问，可以作为两个8位寄存器被访问，其中DP

20、L是DPTR的低8位，DPH是DPTR的高8位。（5）堆栈指针SP，用于存放堆栈存储区的当前单元地址。能够在堆栈操作时自动进行加1和减1的操作，以改变栈顶单元的地址，保证进出栈操作的正常进行。栈是按后进先出的原则进行操作的存区，用于保存一些特殊的信息。堆栈存区设置在数据存储区，栈顶位置由堆栈指针SP中存放的8位地址指出。进栈时SP内容自动加1，出栈时SP内容自动减1.系统复位后，SP的值为07H。（6）时钟发生器、定时控制逻辑、复位电路，用于产生微处理器工作所需要的时序信号，并通过时序信号的同步，产生系统控制所需要的各类控制信号，以保证系统有序地运行。3. 存储器（1）程序存储器 程序存储器的

21、地址通过16位的程序计数器PC提供，寻址空间为64KB。在使用片外程序存储器时，程序计数器PC提供的地址经P0和P2两个8位端口送出，供片外程序存储器使用。 处理器通过EA 引脚输入的电平来确定使用片外程序存储器还是片内程序存储器。当EA 引脚输入的电平为高电平时，系统默认使用片内程序存储器，只有当使用的地址超出片内程序存储器地址范围时，才会转向片外程序存储器。而当EA 引脚输入的电平为低电平时，无论是否有片内程序存储器，系统都将只使用片外程序存储器。数据存储器（2）包括片内数据存储器和片外数据存储器，采用各自独立的编址方式。 片外数据存储器的地址通过数据指针DPTR或寄存器R0、R1，以间接

22、寻址的方式提供16位地址，经P0、P2端口送出，实现64KB的寻址空间。 片内数据存储器的存储空间为256B，采用8位地址编码，通过相应的指令直接访问。片内数据存储器可以分为工作寄存区、位寻址区、数据区、特殊功能寄存区等部分。4、输入输出控制(1)P0口 P0口是8位的三态I/O口，具有两种工作方式:一般输入/输出端口方式和地址/数据端口方式，在单片机无外部地址需求的情况下，P0口可作为一般输入/输出端口使用。通过控制信号为0使多路电子开关MUX接通内部锁存器，锁存器中的数据被输出到端口的引脚。输入时，端口引脚的数据直接被读入内部数据总线，为保证输入数据的可靠，内部锁存器必须置1.在这种工作方

23、式下，端口的引脚必须外接510千欧的上拉电阻，以保证1的正常输出。(2)P1口 P1口是准双向I/O口，它的每一位都可以被定义为输入或输出。 输出时将数据写入锁存器，锁存器的内容被直接送出引脚。输入时，必须先将锁存器的值置1，使场效应管截止，引脚的数据直接被读入内部数据总线。P1端口的位结构如下图所示：D Q P1.X 锁存器CL Q P1.X内部总线写入控制读引脚读锁存 图6 P1 口位结构UCC内部上拉(3)P2口 P2口是准双向I/O，具有两种功能。既可以作为一般的输入输出口使用，也可以作为外部存储器的地址输出端口使用。 P2口的位结构如下图所示：D Q P0.X 锁存器CL Q P2.

24、X内部总线写入控制读引脚读锁存地址/数据控制 图7 P2 口位结构UCC内部上拉MUX(4)P3口P3口是准，双向多功能I/O，既可以作为一般的输入输出端口使用，也可以作为特殊功能I/O口使用。P3口的位结构如图所示：D Q P0.X 锁存器CL Q P3.X内部总线写入控制读引脚读锁存交替输出功能 图8 P3 口位结构UCC内部上拉交替输入功能P3口各位的特殊功能如表所示： P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数

25、据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）3.1.2 单片机电路设计1. MCS51单片机的复位电路系统复位是任何微机系统执行的第一步，它能使整个控制芯片回到默认的硬件初始状态下。复位对单片机来说，就是回到初始状态，程序计数器赋值0000H,为程序运行做好准备工作。单片机复位后程序计数器值变为0000H，即程序将从0地址开始执行。程序状态寄存器PSW清零，自动选择0工作寄存器区。堆栈指针设定为07H，定时器/计数器设定为方式0，并将计数器初值置0。中断全部禁止，各中断源的优先级均为0,4个端口的锁存器全部置1，并处于输入状态10。在单片机的RST引脚上加上高电平并保持两个机器周期

26、（24个时钟振荡周期），就可以完成复位操作。这种复位电路的工作原理是;通电时，电容两端相当于是短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降，经过一段时间，达到低电平，单片机开始正常工作。根据实际操作的经验，下图为复位电路的电容、电阻参考值分别为C=10uF,R1=1千欧,R2=10千欧。C+5VRSTMCS-51系列R2R1 图9 单片机的复位电路2.单片机的时钟电路：XTAL2(18引脚);单片机内部振荡电路反相放大器的输出端。XTAL1(19脚)：单片机内部振荡电路反相放大器的输入端。由于内部振荡器方式所得的时钟信比较稳定，因此在实用电路中使用的比较多。

27、其中，电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般为530pF,典型值为30 pF,晶体振荡器频率f（osc）的范围是1.212MHZ.单片机以晶体振荡器的振荡周期（或外部引入的时钟周期）为最小的时序单位，振荡频率二分频后形成状态周期或称S周期，所以，1个状态周期包含有2个振荡周期。将振荡频率f（osc）进行12分频后形成机器周期MC,故1个机器周期包含6个状态周期或12个振荡周期。执行一条指令的时间叫做指令周期。8051单片机指令系统中，各条指令的执行时间在14个机器周期之间。XTAL1 MCS51XTAL2C1晶振C1图10 内部振荡方式电路接法3.2 传感器简介以及外接电

28、路的设计3.2.1 传感器介绍本次设计我选用NPC-1210系列固态压力传感器，因为它的准确度高，且输出信号为0100mV 。它的压力接口和引脚结构提供了优良的灵活性，尤其是在压力连接方向要求严格的应用中。NPC1210压力传感器是基于美国GE公司NovaSensor先进的SenTable压电电阻技术。最新硅片微机械技术被应用于压阻应变片被离子注入在惠斯通桥路结构内。NPC1210压力传感器具有优良的温度特性，温度补偿范围为060。它将一个增益设置电阻集成在传感器内，使传感器可以互换。 技术指标： 类 型：表压，绝压，差压 量 程：10H2O，01，2，5，15，30，50，100psi 非

29、线 性：0.1%非线性 输 出：0100mV 供电电源：1.5mA 工作温度：-40125 电气连接：PC板安装特点：恒流供电，温度补偿（060），满量程输出100mV，0.1%准确度，可互换性。 典型应用：电子血压计检定仪，血压计标准器，血压计智能标准器，血压计校验仪，医疗器械（呼吸机，监护仪），气体流量测量，供暖，制冷，过程控制5。图11 NPC1210压力传感器外观图NPC1210压力传感器内部结构主要包括4部分：多路分配器；模/数转换器；微控控制；模/数转换器 图12 NPC1210压力传感器内部结构图图13 传感器电路原理图压力传感器的工作原理：当电源电压=15V，由于电容器C4对直

30、流电隔离，在分析电路时可以忽略将其去除，此支路为开路。电阻R40与电阻R23串联分压，所以5点的电位=3V，根据理想集成运算放大器“虚短”原理，7点电位也为3V。然后经过电桥，最后经集成运放进行电压的放大，由于是单臂桥路变化，最后输出电压为Uout=，应变片电阻100，120，160三个取值，其中以120最为常见，这里我们取。经放大电路的放大作用，放大倍数为，最终结果为,应变片应变与电阻改变的关系为，根据所选材料取我们可取S为，由于在5V变化，把5V最大值代入得到F的最大值为80N，所以得到量程为0-80N6。3.2.2 传感器与单片机连接的电路设计NPC1210的外围引脚共有8个，其中5个为

31、空脚，工作电压为正5负。压力传感器脚引与单片机Vcc引脚相接引入正5v电压，压感引脚与单片机的P1.0引脚相接，将测的的数字电压信号传入单片机。GND引脚为压力传感器的接地脚7。图14 NPC1210与单片机的连接电路原理图3.3 模数转换器的设计3.3.1 A/D转换原理本设计以MCS-51单片机为核心部件，内与ADC0809模数转换器进行连接，它是一种8位逐次逼近型A/D转换器，内部具有8通道多路转换开关，可以直接对8路05V电压模拟量进行转换,精度，速度，价格适中. ADC0809每采集一次可需要100us，采用中断方式读入结果,经A/D 转换结束后会自动产生EOC 信号，将其与CPU

32、的外部中断相接,便可采集到数据。ADC0809的工作过程：首先用指令选择IN0-IN7其中一个模拟输入通道，当执行MOVX DPTR,A时，便会产生脉冲给START引脚，开始对选中通道转换。当转换结束后便会发出结束信号，该信号可以作为中断申请信号，当读允许信号读到EOC端有高电平，则可以读出转换的数字量，利用MOVX A,DPTR把该通道转换结果读到累加器A中8。图15 A/D转换器原理图3.3.2 ADC0809与MCS51单片机的连接ADC0809与MCS51单片机的连接如图下图所示ALEP0MCS-51P3 INTO锁存器D7-D0=1RDP1.7WRADC0809ENABLESTART

33、EOC=1图16 ADC0809与MCS-51单片机的连接3.4 液晶显示模块电路设计3.4.1数码管显示模块的设计LED显示模块内部采用6位8段数码管，只要按地址输出相应的二进制数据，就可以实现单片机对显示器的控制。显示共有6 位，用动态方式显示。8 位段码、6 位位码是由两片74LS374逻辑元器件进行控制输出。位码经MC1413倒相驱动后，选择相应显示位11。 图17 LED内部数码管及其键盘接线图3.4.2 LED显示器与单片机的连接电路设计第1脚：VSS为地电源第2脚：V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过

34、一个10K的电位器调整对比度第3脚：VDD接5V正电源第 411脚：D0D7为8位双向数据线。第12 脚：PS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第13脚：PR为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第 14脚：E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。液晶显示模块数字信号从单片机的P0.0-P0.7口引出，分别对应的接液晶显示模块DM-162的D0-D7端口，完成数据传输，液晶显示模块的控制引脚RS

35、、PR、E分别接到89C51的P3.5、P3.6、P3.7口，以实现微处理器对液晶显示模块的控制12。接法如下图：图18 液晶显示模块电路4 系统流程图以及程序的设计4.1 单片机主程序流程图主程序流程13图19 主程序流程图4.2 数据采集流程图对于数据采集我用A/D0809芯片来完成， A/D初始化后，便可以将某一通道输入的07模拟信号转换成对应的数字量，然后再其结果存入存储器的指定单元中。可以采用程序查询方式，延时等待方式和中断方式14。流程图，如图204.3 数据显示流程图在测量过程需要显示当前压力值、漏气速率；测量结束后以动态方式显示收缩压、舒张压及心率；血压计校准时需显示当前压力值

36、、漏气速率15。流程图如图21清读数据输出数据进行A/D转换 数据初始化N图20 数据采集流程图修改显示位置调Drcommand数据送P1口调RESETY开始 转换完毕？N数据传完送了？Y RET 图21 数据显示流程图 4.4. 电子血压计运作程序设计DAT EQU P1.0;ORG 0000H;LJMP START;ORG 0030H;START: LCALL NPC-1210 ；调用NPC-1210 LCALL LCD1602 ；调用LCD1602 SJMP STARTRD18B20:LCALL INITLCALL GETWD REETINIT: CLR EA ；将总中断关闭INI10:

37、 SETB DAT ；P1.0改为输入MOV R2,200INI11: CLR DATDJNZ R2,INI11 ；主机发复位脉冲持续3s200=600sSETB DAT ； MOV R2,30IN12: DJNZ R2,INI12 ；NPC-1210等待2s30=60sCLR CORL C,DAT ；NPC-1210数据线存在脉冲吗JC INI10 ；NPC-1210未准备好，重新初始化MOV R6,80INI13: ORL C,DATJC INI14 ；NPC-1210数据线变高，初始化完成DJNZ R6,INI13 ；数据线低电平可持续3s80=240sSJMP INI10 ；初始化失败

38、，重新初始化INI14: MOV R2,240IN15: DJNZ R2,INI15 ；NPC-1210应答最少2s240=480sRET WRITE: CLR EAMOV R3,8 ；写一个字节时，循环8次WR11: SETB DATMOV R4,8RRC A ；写入位从A中转移到CYCLR DATWR12: DJNZ R4,WR12 ；等待16sMOV DAT, C ；命令字按位依次送给到NPC-1210MOV R4,20WR13: DJNZ R4,WR13 ；使得写过程将会持续60sDJNZ R3,WR11 ；未送完一个字节继续SETB DATRET ； READ: CLR EAMOVR

39、6,8 ；循环8次，读一个字节RD11: CLR DATMOV R4,4NOP ；低电平将会持续2sSETB DAT ；将口线设为输入RD12: DJNZ R4,RD12 ；等待8sMOV C,DAT ；主机按位依次读入NPC-1210的数据RRC A ；读取的数据移入AMOV R5,30RD13: DJNZ R5,RD13 ；使得读过程持续60sDJNZ R6,RD11 ；读完一个字节的数据后，存入A中SETB DATRET 结 论课题的设计不仅增强了自己对单片机知识更深一步的学习，而且也含有许多其它各科的内容（传感器技术、模/数转换技术、医学器械等）。完成这个课题后我得出如下结论：一、传统

40、的血压计操作比较复杂，测量精度较低，而且受环境的影响较大。在使用时，需要用一个准确的汞柱血压计一同校核，专业性较强。为了让每个血压计使用者更方便的使用与维护血压计，我们设计了一台操作便捷，测量精确，无需维护的智能型测量血压的装置，加入了现如今较为火热的电子技术：以数字压力传感器NPC1210测得血压值，再将血压数据通过ADC0809数模转换器转换成数字信号，传入89C51单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示器上把数据显示出来。二、该血压计在投入生产中会比传统血压计的成本价较高，而且坏后进行维修也比传统血压计较为知识化，维修点较少。三、该血压计以后研究的方向：该血压计的硬件

41、对信号的具体处理、与传输并不完善（如单片机的各个模块对血压信号的具体处理、压力传感器如何采集信号、传送信号），这是将来的研究方向。 最后，经过这次的毕业设计锻炼了我对知识的运用能力以及全面考虑问题的能力。相信通过这次课题将会对我以后的学习及工作都会有很大帮助。做这个设计中，我学会了很多以前没学过的知识，也巩固了很多以前没学好的知识，参考文献1 王吉云.高血压患者救诊答疑.人民卫生出版社,2011.813 2 崔桂华,万兆强,金少华 .高血压的自我疗法 .中国中医药出版社 ,2003. 373 胡大一,钟南.高血压知识问答.科学出版社 ,2008. 22244 朱鼎良.血压和血压测量.人民军医出

42、版社 ,2010. 12145 铁道部科研编 .电阻应变式压力传感器.人民铁道出版社 ,2006. 13156 王忠诚,孙唯真.电子电路及元器件入门教程.电子工业出版社,2010. 12147 周国祥.微机原理与接口技术.中国科学技术大学出版社,2010. 36388 陆志良.贴片数模转换器件集成电路速查手册.人民邮电出版社 2008.469 许宝发.新编高级电工简明读本.上海科学技术出版社,2006. 8911210 胡长胜.单片机原理及应用.高等教育出版社,2005.232411 靳桅,邬芝权,李骐.基于51系列单片机的LED显示屏开发技术.北京航空航天大学出版社,2011.151912张

43、新德,张云坤.图说液晶显示器原理与维修.机械工业出版社,2011. 171813范红刚,魏学海,任思璟.5单片机自学笔记.北京航空航天大学出版社,2010. 565714 纪宗南.集成A/D转换器应用技术和实用线路.中国电力出版社,2009. 333415 黄子强.工业研究生系列规划教材液晶显示原理.机械工业出版社,2008.6768Based on single-chip electronic blood pressure meter designGu Bin(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou Univers

44、ity, Dezhou Shandong, 253023)Abstract：With the rapid development of modern society, improving the quality of peoples lives, bringing unhealthy diets and patterns of life, resulting in the emergence of more and more diseases. Among them, hypertension is known as the first human-invisible killer, seen

45、 its terrible. Portable home blood pressure monitors, non-medical professionals can also be easy to operate. With the popularity of home health care, this blood pressure monitor in the market to be developed. In the past, blood pressure measurement had to go to the hospital to have this blood pressu

46、re monitor, and now as long as monitoring blood pressure at home at any time, to ensure early detection and early treatment, reducing the burst hazards of the disease of the cerebral hemorrhage. Heart failure.The sphygmomanometer measured to NPC1210 pressure sensor blood pressure values, and then th

47、e blood pressure data by the the ADC0809 DAC to convert the digital signal, the incoming 89C51 microcontroller, and then controlled by microcomputer, after data processing by the main program, the LED on the LCD monitorKey words: NPC1210 pressure sensor; 89C51 microcontroller; ADC 0809 digital to an

48、alog converter; LED LCD Module谢辞四年大学生活伴随着毕业设计的课题而即将结束。回首过去的四年间，生活中充满了诸多色彩，留给自己的是一份快乐，一份对未来的奋斗激情，一份对已掌握知识运用的迫切心情。本次课题的设计得以让我更深一次的去了解单片机的实际运用。在单片机开课的时候，对它仅仅是独立知识的学习，将其运用到实际中是有一定困难的。通过王芳老师的指导与图书馆资料的查询，让我对单片机有了更深一步的认识。单片机的种种优点，决定它在以后会占有很大市场。基于单片机的血压计设计，再次感谢王老师给予很大指导，同时也借鉴了网络资源与参考书目。知识是共通的，也需要相互学习与参考，感谢资

49、源的强大。答辩记录1.本课题所设计的血压计与传统血压计相比有何优缺点？与现如今社会上常见电子血压计的精度相比如何？传统的血压计操作比较复杂，而且受环境的影响较大。在使用时，需要用一个准确的汞柱血压计一同校核，专业性较强。传统血压计为水银式，水银玻璃管易碎，不便携带。本课题所设计的血压计操作便捷，测量精确，无需维护的智能型测量血压的装置，每次测量结果完全透明，实时分析，使医生可以对照原始波形判断数据的真伪，有效查找出干扰和伪差引起的误检测，恢复真实血压，保证血压报告的有效性和可靠性。与社会上现存电子血压计相比测量精度高一些，抗干扰性强一些，操作更为便捷。2.在LED液晶显示屏与单片机连接的电路图中，设置按键有何作用？传统血压计在每次使用前都需要校核，而且校核时操作较为复杂，在考虑此项功能用电路原理取代时，我设计了参数化初始设置键与复位功能键，能快速准确的对电子血压计进行校核。3.血压计测量的工作原理是什么？血压的测量采用传统的示波法。当袖带压力振荡波的振幅达到最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。动脉的收缩压对应于振幅包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。收缩压数值得确定：通常采用最大的振幅法，气袖在放气过程中脉搏波振幅度包络线的上升阶段中，如果某一个脉搏波的幅度与Um之比时，对应的气袖压力便定义为收缩压。