基于at89s51单片机的电子血压计设计毕业设计.doc资源-CSDN文库

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I

基于 AT89S51 单片机的电子血压计设计

摘要

电子血压计具有易携带、精度高、智能化等特点，随着现代电子技术的发展，电子血

压计呈现出家用化的趋势。然而传统单片机的电路设计复杂、稳定性不好、测量精度不高，

因此本设计首先从血压测量方法切入设计出电路系统，然后以AT89S51单片机为控制核心，

外围硬件电路由气体压力传感器US9111、串行A/D转换芯片ADC0832、LCD驱动芯片和其他

模拟电路组成，同时采用KeiluVision2进行C语言编程来使硬件满足一个简易血压计的功

能。本文所设计的血压计稳定性高，测量速度快，测量精度高，测试结果基本与水银血压

计一致。另外，本系统的设计能满足人体健康测量需要，对提高日常生活质量有很多好处，

具有很高的市场价值。

关键词:单片机血压计传感器精度

III

目录

1. 绪论 ...................................................................1

1.1 课题背景与现实意义 .....................................................1

1.2 血压计发展现状 .........................................................2

1.3 本文的研究内容 .........................................................3

2. 设计要求及方案论证 ....................................................4

2.1 血压测量原理 ...........................................................4

2.2 设计要求 ...............................................................5

2.3 设计方案 ...............................................................5

2.4 器件介绍 ...............................................................6

2.4.1 AT89S51 单片机简介 .................................................6

2.4.2 模数转换器 ADC0832 简介 .............................................7

2.4.3 压力传感器（US9111-006-D）简介 .....................................9

2.4.4 运算放大器 OP07 和 AD620 简介 .......................................10

3. 硬件电路设计 ..........................................................11

3.1 数据处理模块 ..........................................................11

3.2 模数转换模块 ..........................................................12

3.3 1602 点阵液晶显示 .....................................................12

3.4 气体压力传感器电路模块 ................................................14

3.5 血压信号二次放大电路 ..................................................15

3.6 滤波电路 ..............................................................15

3.7 气泵和气阀驱动电路 ....................................................17

4. 软件设计 ...............................................................18

4.1 数据处理模块 ..........................................................18

4.2 A/D 转换模块 ..........................................................19

4.3 液晶显示模块 ..........................................................20

5. 系统性能测试 ..........................................................23

1

1. 绪论

1.1 课题背景与现实意义

伴随着单片机的不断升级，许多智能型电器设计都加入了单片机，单片机也成为许多

产品不可或缺的一部分，因此，现在的电子产品的开发单片机为核心。电子血压计就是电

子产品中一个典型例子，目前，电子血压计在日常生活中得到越来越广泛的使用，它操作

简单，使用者能迅速掌握其操作要点，使用方便，冬天无需使用者脱衣，并且测量时间

段，极大的提高了工作效率。而且可自动加压，排气，直接显示测量值，不要操作者熟

练程度，听觉和环境等人为因素的干扰。在医疗保健中准确地提供血压信息是十分重要的，

而现代人患血管疾病呈现低龄化趋势，如果经常测量自己的血压，就可以做到对自己的健

康情况心里有数，早期发现问题，得到及时的治疗效果。

单片机是电子血压开发的平台，它具有体积小、功耗低、功能强、稳定、可靠、使用

灵活、性能、价格比高等显著特点。中国从 80 年代起开始了单片机的热潮，三十多年过

去了，单片机成为智能电器的一个不可缺少的部件，单片机广泛应用于仪器仪表、家用电

器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机全称为单片

微型计算机（Single Chip Microcomputer）。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一

块芯片上的微型计算机，通常片内都含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定时器/

计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。如电机控制，UPS 控制、信号处理等；内容

较多、功能复杂的系统多采用嵌入式操作系统，单片机在各个领域都得到了广泛而又充分

的应用，较微处理器更具个性的发展趋势，得到了广大用户的认可

[1]

。

单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。它主要的技术发展

方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突

显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展 MCU 的

重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel 逐渐淡出 MCU 的

发展也有其客观因素。在发展 MCU 方面，最著名的厂家当数 Philips 公司，该公司以

其在嵌入式应用方面的巨大优势，将 MCS-51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。

因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记 Intel 和 Philips 的历史功绩。

单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向 MCU 阶段发展的重要因素，就是寻求应

用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了 SoC 化趋势。随

着微电子技术、IC 设计、EDA 工具的发展，基于 SoC 的单片机应用系统设计会有较大

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