电子血压计设计

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1、 毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目： 电子血压计设计 学号： 00000000000 姓名： 000000 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求 1、设计血压计电路。 2、电路原理图一张。 3、程序流程图一张。 4、根据原理图和流程图编写程序，要求逻辑清晰，简单明了，可读性强。 5、说明书一份，要求条例性强，语句通顺，无错别字，不少于30页。 6、英文文献翻译一份，不少于3000字。 二、重点研究的问题 1、电子血压计具体设计方案 2、 程序流程设计 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料 2011.03.20 2开题报告2011.03.

2、253制定设计方案2011.04.034电路及程序设计2011.04.215编写论文2011.04.296初稿2011.05.157定稿2011.05.298答辩2011.06四、应收集的资料及主要参考文献 1.康华光电子技术基础（第四版） 北京 高等教育出版社 1988 2.电子制作第2004年合订本 3.李银华电子线路设计指导 北京航空航天大学出版社 目 录摘 要2前言3第一章 电子血压计装置总体概述51.1 电子血压计简介51.1.1 电子血压计的介绍51.1.2 电子血压计功能简介61.1.3 电子血压计使用方法61.1.4 电子血压计的使用注意事项61.2 电子血压计装置设计方案61

3、.2.1 设计总体要求61.2.2 具体设计方案71.3 电子血压工作原理71.3.1 血压测量的工作原理71.3.2 电子血压计的工作原理8第二章 硬件电路的设计92.1 传感器简介及电路设计92.1.1 传感器简介92.1.2 传感器电路设计112.2 AT89C51单片机的简介及性能112.2.1 AT89C51简介112.2.2 主要性能参数122.3 单片机电路设计142.3.1 AT89C51的复位电路142.3.2 AT89C51的时钟电路152.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接152.4 液晶显示模块简介及其电路设计162.4.1液晶显示模块DM-1602简介16

4、2.4.2液晶显示模块DM-1602电路设计172.5其他电路设计182.5.1电源电路182.5.2线性阀PWM控制电路192.5.3充气PUMP控制电路20第三章：软件系统流程及程序的设计213.1 程序流程图213.2 程序流程说明22结论23参考文献24致谢25附 录26附录A 参考程序26附录B元件清单32附录C 主电路图33附录D中英文翻译34电子血压计的设计摘 要现代社会的迅速发展，导致环境日益恶化，不健康的生活习性与不科学的饮食习惯，导致人类疾病越来越多的出现。其中，有着人类第一无形杀手称号的高血压病，已逐渐上升到人类疾病危害排行榜的前几名，长期危害着人体健康，让饱受高血压折磨

5、的患者痛不欲生。如何便捷有效地测量与监控高血压，从而有效预防与治疗高血压，成为人们对抗高血压病的首要问题。于是，设计一台便捷的测量血压的装置，成为重中之重。家用电子血压计，主要是用于家庭。家庭医疗保健已成为现代人的医疗保健时尚。过去人们测量血压必须到医院才行，而今只要拥有了家用电子血压计，坐在家里便可随时监测血压的变化，如发现血压异常便可及时去医院治疗，起到了预防脑出血、心功能衰竭等疾病猝发的作用。本文将详细介绍我们设计的智能型血压测量装置。关键词：ASDX 001；AT89C51；液晶显示；压力测量。THE DESIGN OF ELECTRONIC DEVICEABSRACTThe rapi

6、d development of modern society, leading to deteriorating environment, unhealthy living habits and unscientific eating habits, leading to the emergence of an increasing number of human diseases. Which has one invisible killers of the human hypertension, and has gradually risen to the top ranks of hu

7、man disease, a long-term hazard to human health, so that patients suffering from hypertension pain. How convenient and effective measurement and monitoring hypertension, and thus effective prevention and treatment of hypertension, a confrontation hypertension is the most important issue. Therefore,

8、design a convenient measurement of blood pressure devices, has become a priority. This article will detail the design of our intelligent blood pressure measuring devices.Home Blood Pressure Monitor, mainly for home. Home health care has become a fashionable modern health care. Measuring blood pressu

9、re in the past people have to go to the hospital for the job now as long as the electronic blood pressure monitor has a home, sit at home monitoring of blood pressure can be at any time, such as abnormal blood pressure can be found in time to the hospital for treatment, prevention plays a cerebral h

10、emorrhage, heart failure The role of diseases such as burst.Keyword: ASDX 001、AT89C51、liquid crystal show that the module、Pressure measurements.前言在现代疾病谱上，高血压的危害无疑高居前几位。对于上了年纪的人，血压是一个重要的健康信号。随着生活水平的提高，时下老年人对自己的血压越来越关注。高血压是世界最常见的心血管疾病，也是最大的流行病之一，它的危害非常的巨大，据有关统计资料显示，我国现有的高血压患者已达一亿，并且每年新增人数在300万以上。从高血压目

11、前的危害来看，高血压病已成为人类的头号隐形杀手病。高血压病不但是长期危害人体健康的一种慢性病，而且它还是脑中风、冠心病、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”。 （1）高血压可以胀破脑血管，引起脑中风。世界卫生组织曾宣布，人类因疾病死亡，脑中风占第一位。高血压病人发生脑血管病的为77.3。因为长期的血压升高，可导致脑部已硬化的小动脉形成微动脉瘤，当血压突然升高时，微动脉瘤就会被胀破而出血；也可以由高血压引起脑部小动脉痉挛或血管闭塞，造成部分脑组织缺氧、坏死、点状出血或脑水肿，使血管破裂。血压越高，危险越大。高血压患者在情绪激动、发烧，或者屏气排便时，可引起血压突然升高

12、，容易发生脑出血。因此，预防脑中风就必须预防和治疗高血压。 （2）高血压会发展为高血压心脏病。如果血压长期升高，就会增加心脏负担，为了克服血管的阻力，左心室要用比正常时大得多的力量把血液压出去，每日每时每刻的加大负荷，心脏就会逐渐增厚肥大。心脏增厚肥大并非好事，心脏越肥大，缺血越严重，首先危害的是心脏供血不足，最终还可导致心脏收缩无力而发生心力衰竭。 （3）高血压可以造成肾损害。高血压不但可以促使肾动脉硬化，而且可以使肾发生硬化（肾硬化症）。高血压还可促成肾缺血，又造成肾素分泌增加，使血压进一步升高，形成恶性循环，容易出现高血压脑痛、视网膜出血或尿毒症。 高血压对人体的损害是全身性的，也是造成

13、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。 治疗高血压病，首先是要测量准确的血压。测量血压的仪器称为血压计。血压计可分为直接式和间接式两种。两种血压计的工作原理是不相同的，直接式是用压力传感器直接测量压力变化；间接式的工作原理则是控制从外部施加到被测部位上的压强，并将控制的结果与其相关的柯氏音的产生和消失的信息加以判断。前者不管对动脉或静脉都可连续测试，而后者只能测量动脉的收缩压和舒张压。 间接法测量仪器有汞柱血压计、随机零点血压计、弹簧表式血压计、自动电子血压计、间歇式长时间血压测量计、皮肤小动脉血压测定计等。这些血压计都是根据不同需要而设计的，如随机零点血压

14、计是为克服目测等人为误差而较准确地研究血压变化时应用；间歇式长时间血压测量计则是用来连续24小时监测血压变化的；皮肤小动脉血压测定计是为幼儿、婴儿、新生儿而设计的；由于智能化的发展，电子血压计可自动向充气袖带内充气及显示血压值的读数。指套式电子血压计只需将一个指套戴在手指上，就可自动测量血压，更为方便。需要注意的是，这些自动电子血压计测得的血压值可能与汞柱式血压计测得的血压值有一定差数，应预先进行校验，并记住这一差数。传统的血压计是模拟的血压计。此类血压计操作比较复杂，测量精度不够，而且受环境影响较大。且时常需要校准精度，需用一只准确的汞柱血压计或血压表一同校验。其方法是将听诊器上“Y”形管取

15、下，其两端分别接准确的血压计(血压表)和校验的弹簧表式血压表，第三端接臂带及气阀，这样利用同一压力，观察要校验的血压表与准确的血压计(血压表)的读数是否葙伺，如不同则说明该校验的血压表已不准确，如读数相同，仅零位有偏差时，并不影响实际使用。如发现血压表指针不能回复零位时，切勿擅自调节螺钉，以免损害表内机芯，此时应将血压表送到生产厂家或指定服务部维修。因此，此类血压计的使用与维护相对麻烦。为了让广大血压计使用者更方便的使用与维护血压计，也让更多的人学会使用血压计进行简单的血压测量，我们设计出一台操作便捷，测量精确，无需维护的测量血压的装置，以帮助人们对抗高血压。第一章 电子血压计装置总体概述1.

16、1 电子血压计简介1.1.1 电子血压计的介绍该产品重量轻，便携，可放入医生护士口袋。无水银，增强环保性，避免了因水银泄露而造成的污染事故。操作简单易懂，特别适合家庭使用。1.1.2 电子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，然后由控制核心单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示器上把数据显示出来。1.1.3 电子血压计使用方法在使用本产品时应掌握正确的测量方法。首先，袖带位置须与心脏高度保持一致，上臂自然下垂，肘和前臂自然地搭在桌子上，手心向上，不要把整个胳膊平伸在高于心脏位置的桌子上，或用垫子将胳膊垫得过高；其次，每天要在

17、固定时间和同样状态下，以相同的姿势测量血压；第三，应该在安静的状态下进行测量，测量前安静休息1020分钟，深呼吸23次；第四，饭后或运动后至少休息一小时再进行测量；第五，不要在浴后、吸烟、饮酒、喝咖啡后测血压；第六，要在没有尿意时测血压。第七，测量时应保持心情舒畅，没有疲劳感，不紧张。1.1.4 电子血压计的使用注意事项1不应使本产品受到强烈冲击。如碰撞、跌落等；2要避免在高温和直射阳光下存放；3绑带和计量器要避免沾水或受潮；4长时间不用，应将电池取出；5冬季温度低于5C时不要使用，由室外进入室内要过一会儿再开机。1.2 电子血压计装置设计方案1.2.1 设计总体要求电子血压计是传感技术和微电

18、脑技术的结合体，它的结构应该能保证完成三项基本任务：感应血流的压力；判别高压和低压；在屏幕上显示测量结果。感受血流压力离不了传感器，民用电子血压计中所应用的压力传感器必须是高性能低成本的，灵敏度要高，测量范围倒不需要很大。在各种传感器中有一类是利用压电效应的，有一种人工合成的被称为PVDF的压电薄膜，它是柔软的塑料。其次就是能根据血压变动及时抓住高、低压的微处理器。另外，血压会通过电子血压计的液晶显示屏进行显示。1.2.2 具体设计方案在这里介绍一下有关血压的基本知识，血压是血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。血压分收缩压和舒张压。当心室收缩向动脉泵血时，血压升高，其最高值为收缩压。心室舒张时

19、，血压降低，其最低值为舒张压。血压通常以上肢肪动脉测得的血压为代表，正常成年人上胶动脉的收缩压为90-140毫米汞柱，舒张压为60-90毫米汞柱。血压过低或过高都是疾病的征象。血液在动脉血管中的压力随着心脏的收缩、舒张而不断变化，而人的心脏的收缩频率即心率比较低，一般在30-300b/min，由此血压脉动镶号是相对而言还是属于一种缓慢变化的信号，我的设计是采用内部自带的10位8通道A/D转换模块构成的采样模块。本设计是基于AT89C51单片机的设计，具体装置方案如下图1-1所示：图1.1电子血压计设计方案1.3 电子血压工作原理1.3.1 血压测量的工作原理是根据气袖在减压过程中，其压力振荡波

20、的振幅变化包络线来判定血压的。目前比较一致的看法是当气袖压力振荡波的振幅最大的时候，气袖的压力微是动脉的平均压。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。收缩压判断的确定：通常采用最大的振幅法，即在放气过程中脉搏波振幅度包络线的上升段，当某一个脉搏波的幅度Ui与Um之比=Kd时，就认为此时对应的气袖压力为收缩压。Ps=P|Ui=Ks*Um Ks=0.58舒张压判断的确定：也是用最大的振幅法来判定，不过是在脉搏波振幅包络线的下降段，当某一个脉搏波的幅度Ui与Um之比=Kd时，就认为此时对应的气袖压力为舒张压。Pd=P|Ui=Kd*Um Kd=0.77血压信号以及收

21、缩舒张压的位置如图1-2所示图1.2 血压交直流信号及收缩压和舒张压位置先找出最大振幅值 Amax ,在往前找幅值为0. 58Amax的瞬态位置对应血压直流分量即为收缩压,往后找幅值为0. 77Amax的瞬态位置对应血压直流分量即为舒张压,将计算出的收缩压和舒张压结果输出至液晶驱动器显示。1.3.2 电子血压计的工作原理马达在充气时，袖带内部产生压力，数字压力传感器ASDX 001感应到该压力值，经过放大以及滤波电路后，由单片机89C51的第1脚读入，进行A/D转换后由单片机89C51的第1脚读入。单片机在程序的控制下，严格按照ASDX 001压力传感器的要求的工作时序进行读写控制，读入信号后

22、，对数字信号进运算，然后经LCD-1602液晶显示模块进行显示。第二章 硬件电路的设计2.1 传感器简介及电路设计2.1.1 传感器简介ASDX 001属于微型结构压力传感器ASDX DO系列。ASDX系列是Sensym 公司检定合格的ICT 代表产品的一种增强型品种。也是工业水平领先的一种SDX系列传感器增强型。ASDX 001 传感器的外形尺寸要比SDX稍大，能提供高电平(4.0 V测量范围)的输出电压，价格便宜。ASDX 001压力传感器内置专用集成电路（ASIC)经全面CI校准并有温度补偿。ASDX 001压力传感器采用标准DIP封装，可对传感器偏置、灵敏度、温度系数和非线性度进行数字

23、校正。ASDX 001采用了IC兼容性协议，无需额外的元件或电子电路，就可容易地连接最常用的微控制器和微处理器。所有ASDX DO压力传感器的精度在满量程范围内为。具有可用单一5 Vdc供电电压土作的特性。传感器的设计和制造均遵循ISO 9001标准。此系列传感器可用于非腐蚀性、非电离的工作流体，如空气和干燥气体。传感器的输出是一个16进制格式的己校正的压力值，其分辨率为12位。该压力传感器可用于测量绝压、差压和表压。范围从1PSI到100PSI(1kg/cm2约等于14.5psi)，绝压型传感器有一个内部真空参比值(基准值)，因此可直接输出一个与绝压成比例的信号。差压型装置允许在传感膜片的任

24、一侧施加压力，可用于表压和差压的测量。数字压力传感器ASDX 001的结构（1）外部结构：图2.1 ASDX 001外部结构图（2）内部结构ASDX 001的内部结构主要包括4部分：多路分配器；模/数转换器；微控控制；模/数转换器。图 2.2 ASDX 001内部结构图2.1.2 传感器电路设计ASDX 001的外围引脚共有8个，其中5个为空脚。工作电压为正5负。由+Vs脚引入正5负电压，Vout为数据输出脚，将所测量得到的数字电压信号传送到单片机的1脚，ASDX 001的地脚为GND脚，接地。因此，这个电路连接十分简单，只需要将传感器的输出脚Vout连接到AT89C51单片机的1脚上即可，如

25、图2-3所示：图 2.3 ASDX 001与单片机的连接电路原理图2.2 AT89C51单片机的简介及性能2.2.1 AT89C51简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压 ,高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机能应用许多高性价比的场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51的封装如图2-4所示图2.4 AT8

26、9C51封装图2.2.2 主要性能参数（1）主要特性： 4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路（2）管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进

27、行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存

28、取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：口管脚 （备选功能）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

29、/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（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一

30、个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时， /EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也

31、用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。（3）振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。（4）芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被

32、重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。2.3 单片机电路设计2.3.1 AT89C51的复位电路在复位引脚RST引出两个电阻一个电容组成手动复位电路，如下图：图 2.5 单片机复位电路2.3.2 AT89C51的时钟电路AT89C51的+5V电源由40脚引入，第20脚接地，第18脚和第19脚间由12MHz的晶振及两个20pF的无极性电路

33、组成一个时钟振荡电路。如图所示：图 2.6 单片机时钟电路2.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接液晶显示模块所要的数字信号从AT89C51的P0.0-P0.7口引出，分别对应的接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、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。如图所示：图2.7 单片机与显示屏的电路连接原理图2.4 液晶显示模块简介及其电路设计2.4.1液晶显示模块DM-1602简介液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。

34、本次设计采用的字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示模块DM-162，共有16个引脚。第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3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”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚：RS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5脚：RW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6脚：E端为使能端

35、，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线第1516脚：空脚2.4.2液晶显示模块DM-1602电路设计VSS为地电源，VDD接5V正电源，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”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。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。RW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PS和PR共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当PS为低电平PR为高电平时可以读忙信号，当PS为高电平PR为低电平时可以写入数据。E端为使能

36、端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。如图2-8所示：图2.8液晶显示模块电路2.5其他电路设计2.5.1电源电路电子血压计是一种需要电源的设备，其电源为两节AAA型普通电池或充电电池。但电子血压计包括了一般电子器件、单片机、还有高耗能的电动器件-电动机!这些器件在瞬间工作时其电流消耗远大于正常工作运转的电流消耗，会造成电源电压的突然降低，而电压降低对单片机影响就会比较大，所以为了降低电压降低带来的影响，保证系统的稳定运转,需选用稳定的电源电路,如下图:图2.9 电源电路原理图2.5.2线性阀PWM控制电路泄气速率以PWM（Pulse Width Modulation 脉宽调变）

37、方式控制，MCU将依据压力值之泄气变化调整泄气速率在规格范围内。C1与C2做为 稳定电源与滤波作用，减少PWM控制避免电源变动造成电压不稳。采用SC03A75型号的专用放气阀,配合一纯机械匀速放气阀(放弃速度4mmHg/m)。具体工作方式：当充气到200KPA时，开始漏气，由IC发出一个低电平信号给第3脚，经R12流过到Q2，使Q2导通，输出一个3.3V的电压给L1，使L1开始工作，D1保护Q2和L1的正常工作而设计。如图2-10所示：图2.10 线性阀PWM控制电路2.5.3充气PUMP控制电路PUMP control讯号控制PUMP动作，R27为限流电阻。具体工作方式：由IC的4脚输出一个

38、低电平约（0.6V）信号给R27，经Q1导通，VBT为Q1提供3V的电压，Q1导通输出一个3.2V的电压经PUMP，使PUMP导通。D2 为保护二极管，使PUMP能稳定工作。如图2-11所示图2.11充气PUMP控制电路原理图第三章：软件系统流程及程序的设计3.1 程序流程图开始A/D采样数据处理子程序最大脉搏幅度保存最大幅度数据处理子程序计算最大脉搏幅度0.77倍和0.58倍显示数据返回YN计算收缩压、舒张压及心率图3.1程序流程图3.2 程序流程说明主程序依此调用5个模块：(1)处理模块判断键盘的当前状态（是否开/关电源），执行相应的操作。(2)测量模块测量信号为二路，压力传感器的信号经放

39、大送AD1，作为静态血压信号；隔直后经再次放大送AD2，作为脉搏波信号。由于传感器的AD为10位，因此最高精度可达1/1024。采样后的信号经信号处理模块的处理，最终计算得到收缩压。舒张压和心率。(3)信号处理模块主要功能是脉搏波的判断和检测，主要分为两步：第一步，对A/D采样的脉搏波信号进行低通滤波处理，排除因外界干扰造成的信号读数的误差；第二步，采用相关运算，最大程度的排除因手臂的运动造成的误差。在这基础上，分析信号，得到波形的峰值（供判断收缩压，舒张压和平均压），得到每个脉搏波的时间。(4)显示模块主要显示3种信息：测量过程显示当前压力值、漏气速率；测量结束后分别以mmHgH和Kpa方式

40、滚动显示收缩压、舒张压及心率；校准状态下显示当前压力值、漏气速率。(5)串行通信模块采用PC机主叫的中断方式，一旦接到PC机发来的命令，对血压进行初始值的设定，主要包括起始加压值，每次的压力递增值和最高压力限制。结论目前常用的血压测量系统大多存在两大缺点：其一，需要大量的连线才能把现场传感器的信号送到采集卡上，布线施工麻烦，成本也高；其二，线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗；其三，电源带动电器元件电压不稳定导致测量数据误差偏大。为了克服这些缺点，一种基于数字化技术的系统应运而生。研究和开发温度测量装置既可为人民生活服务，也满足工业生产的要求。本次设计的目的，一方面是工业现代化的客观需要，另

41、一方面，也对于即将要步入社会的大学生是一个有益的尝试。本课题研究最终旨在设计出全信息的动态血压记录仪，使每次测量结果完全透明，实时分析结合回顾分析，使医生可以对照原始波形判断数据的真伪，有效甄别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；设计的集成式A/D传感器大大降低了因为线路复杂而造成的信号干扰；并且使信号传输更为快速准确性也大大提高，降低了产品成本。但同时由于我能力有限设计方面也有缺陷，如由于成本限制，采用的芯片并不是最新版本，系统计算速度上不如同类产品；能源消耗量还没有完全优化。望读者给予建议或意见。参考文献1康华光.电子技术基础（第四版）M.北京：高等教育出

42、版社，19982电子制作第2004年合定本3 李银华.电子线路设计指导M.北京航空航天大学出版社 4 王鹏巨,杨原茂，田孝文，周山宏，用示波法实现动脉血压的自动检测 5 刘晓风.测振式自动血压测量中的一种脉搏波检测方法，中国医疗器械杂志，1990 年第14 卷第2 期6 孟凡水.电子血压计性能评价问题探讨J.中国医疗器械杂志,2003,(3):194。7梁亚梅,黄欢,曾建新.腕式电子血压计与汞柱台式血压计测量血压的比较J 8 汪吉鹏.微机接口原理与技术M.高等教育出版社.19979 邱关源、罗先觉.电路M.高等教育出版社.200010 孟立凡、蓝金辉.传感器原理与应用M.电子工业出版社.200

43、111 来清民.传感器与单片机接口及实例M.北京航空航天大学出版社.200512王晓明.电动机的单片机控制M.第2版.北京航空航天大学出版社.200113 阮德生.自动测试技术与计算机仪器系统设计M.西安电子科技大学出版.199714 赵光胜.现代高血压学M.人民军医出版社.1999 15MotorolaSemiconductorTechnicalDATAJ.2002 16LarryGaddy.SelectinganA/DconverterM.ApplicationBulletinofburr-brown.199817MauroUrsino&CristinaCristalli:AMathema

44、ticalstudyofSomeBiomechanicalFactorsAffectingtheOscillomet-ricBloodPressureMeasurement,IEEETransactionsonBiomedicalEngineering,Vol.43,Aug.1996致谢经过本次毕业设计，使我能够把大学四年中系统所学的理论知识和实际应用得以结合，总结出了很多实践设计中的技术经验。同时接触到电子产品的一些新技术，了解到电子产品的发展趋势。在设计期间，通过刘习文老师的悉心指导，使我在设计思路上更加明了。在刚开始我使用PIC单片机进行设计，但由于所学的单片机是89C51，在汇编语言上

45、面遇到了很大障碍，最后放弃了利用PIC单片机的设计，转向用51单片机进行设计，特别感谢刘习文老师对我在编程方面的指导，使我对单片机编程思路有了更加清晰的认识，在软件方面也有了很大的提高，了解到要编好一个程序首先要有丰富程序积累并多去动手做实验、调试。在设计同时我也认识到自己在技术方面的种种不足，以及在设计思路上面的欠缺，我会在以后的学习生活中注意提高自己的种种不足，同时非常感谢学校老师们的谆谆教诲，在离开大学，走进工作岗位之际，我会记住老师们的教导，将自己所学的知识贡献社会。附 录附录A 参考程序#include#define uchar unsigned char#define uint u

46、nsigned intsbit DQ=P10;/ASDX001与单片机连接口sbit RS=P35;sbit RW=P36;sbit EN=P37;unsigned char code str1=blood pressure: ;unsigned char code str2= ;uchar data disdata5;uint tvalue;/压力值uchar tflag;/压力正负标志/*lcd1602程序*/void delay1ms(unsigned int ms)/延时1毫秒（不够精确的）unsigned int i,j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j0;i-)

47、 DQ = 0; /给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; /给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; delay_asdx001(10); return(dat);void asdx001wr(uchar wdata)/*写数据*/unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = wdata&0x01; delay_asdx001(10); DQ = 1; wdata=1; read_pressure1()/*读取压力值并转换*/asdx001rst(); asdx001wr(0xcc);/*跳过读序列号*/asdx001wr(0x4

48、4);/*启动压力转换*/asdx001rst(); read_pressure2()uchar a,b;asdx001wr(0xcc);/*跳过读序列号*/ asdx001wr(0xbe);/*读取压力*/ a=asdx001rd();b=asdx001rd();tvalue=b;tvalue=8;tvalue=tvalue|a; if(tvalue0x0fff) tflag=0; else tvalue=tvalue+1; tflag=1; return(tvalue);/*/ void asdx001disp1()/压力值显示 uchar flagdat; disdata0=tvalue

49、/1000+0x30;/百位数 disdata1=tvalue%1000/100+0x30;/十位数 disdata2=tvalue%100/10+0x30;/个位数 disdata3=tvalue%10+0x30;/小数位 if(tflag=0) flagdat=0x20;/正压力不显示符号 else flagdat=0x2d;/负压力显示负号 if(disdata0=0x30) disdata0=0x20;/如果百位为0，不显示 if(disdata1=0x30) disdata1=0x20;/如果百位为0，十位为0也不显示 void asdx001disp2() uchar flagda

50、t; wr_com(0xc3); wr_dat(flagdat);/显示符号位 wr_dat(disdata0);/显示百位 wr_dat(disdata1);/显示十位 wr_dat(disdata2);/显示个位 wr_dat(0x2e);/显示小数点 wr_dat(disdata3);/显示小数位 wr_com(0xca); wr_dat(0xdf); wr_dat(0x43); /*主程序*/void main() init_play();/初始化显示 while(1) read_pressure1();/读取压力 read_pressure2();/读取压力 asdx001disp1

51、();/显示 asdx001disp2();/显示附录B元件清单序号名称标号规格数量1单片机U189c5112LCDU2160213传感器U3ASD000114稳压器U4780515按键SW-1/2PNP26电池AAA1.5V27继电器L13mV/5V18电动机M12A/5V19二极管D1/2/3500mA310开关三极管Q1PNP111晶体管Q3NKT129112石英晶体Y112MHz113双运算放大器T1114稳压二极管D3115极性电容C1470uF/10V116无极性电容C2100pF117无极性电容C310uF118无极性电容C4/520pF219滤波电容C6/710uF220滤波电

52、容C80.1uF121滤波电容C91000uF222滤波电容C8104pF123电阻RP110K824电阻R9/121K225电阻R1010K126电位器R1110K127电阻R13200128电阻R1450K129电阻R15/165K230电阻R17100K131电阻R182K132开关三极管Q2NPN1附录C 主电路图附录D中英文翻译微机发展简史IEEE的论文 剑桥大学，2004/2/5莫里斯 威尔克斯计算机实验室剑桥大学第一台存储程序的计算开始出现于1950前后，它就是1949年夏天在剑桥大学，我们创造的延迟存储自动电子计算机（EDSAC）。最初实验用的计算机是由象我一样有着广博知识的人构造的。我们在电子工程方面都有着丰富的经验，并且我们深信这些经验对我们大有裨益。后来，被证明是正确的，尽管我们也要学习很多新东西。最重要的是瞬态一定要小心应付，虽然它只会在电视机的荧幕上一起一个无害的闪光，但是在计算机上这将导致一系列的错误。在电路的设计过程中，我们经常陷入两难的境地。举例来说，我可以使用真空二级管做为门电路，就象在EDSAC中一样，或者在两个栅格之间用带控制信号的五级管，这被广泛用于其他系统设计，这类的选择一直在持续着直到逻辑门电路开始应用。在计算机领域工作的人都应该记得TTL，ECL和CMOS，到目