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基于单片机的电子血压计设计说明.doc
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基于单片机的电子血压计设计说明.doc
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摘 要
单片机以其卓越的性能,得到广泛的应用,以深入到各个领域,已经成为一种比
较成熟的技术,在医学方面更是得到了较好的应用。血压是极为重要的健康指标,血
压测量的准确与否直接关系到人们的健康。现代人患心血管疾病呈低龄化趋势,所以
随时关注我们的血压状况对我们百利无害。
本论文讨论了以 AT89C51 单片机为核心的电子血压计测量原理。气泵给气囊充
气后通过感器传的电压经放大、滤波得到脉搏信号,计算出收缩压、舒压和脉搏。 重
点介绍了单片机与滤波电路的设计。
首先依据示波法和脉搏波理论设计了血压测量系统的总体设计方案。该方案硬件
电路以 AT89C51 单片机为核心,包括信号采集处理电路,A/D 转换电路,控制按钮
电路和显示电路等几大部分。本文对以上几个部分的软硬件设计作了详细的阐述,介
绍了核心芯片的选型,外围电路的连接,芯片与芯片之间的连接电路,程序设计方法
和相应的软件程序。讨论说明了各部分电路点的工作原理,以与其软硬件的具体设计。
关键词:单片机;血压;血压计;示波法;脉搏波
I / 42
The design
ofportablebloodpressuremonitor
Abstract
Single chip with its superior performance, are widely used to drill in
various !elds has become a mature technology, in medicine all the more
yes get a better application. Blood pressure is extremely important health
indicators; blood pressure measurement accuracy is directly related to
people's health. Modern cardiovascular disease trends showed younger
age, so keep an eye on our blood pressure Bailey us harmless.
This paper studies in blood pressure measurement method and wave
method, on the basis of pulse wave theory, discusses with AT89C51
measuring principle of electronic device. After the air to air pump, the
voltage sensor through enlargement, !ltering, calculate the pulse signal
obtained systolic pressure, diastolic pressure and pulse. Mainly introduces
the design and the entire circuit chip.
First of all, and the pulse wave based on oscillometric blood pressure
II / 42
measurement system design theory design project. The program
hardware with AT89C51 microcontroller as the core, including signal
acquisition and processing circuit, A / D converter circuit, memory
expansion circuits, LCD circuits, Automatic Filling and Releasing circuit,
most of the keyboard circuit a few. In this paper, several parts of the
above detailed description of hardware and software design, introduced
the selection of core chips, the external circuit connection, the connection
between the chip and the chip circuit, program design methods and
corresponding software program. Discussion illustrates the point of all
parts of the circuit works, and the speci!c design of its hardware and
software.
Keywords:Single-chip ; blood pressure ; Sphygmomanometer ; Oscillometric
method;pulse waveform
目 录
摘 要..........................................................................................................................................I
Abstract...................................................................................................................................II
1 绪论........................................................................................................................................1
1.1 背景..............................................................................................................................1
1.2 血压测量方法..............................................................................................................1
1.3 血压计测量现状..........................................................................................................2
2 血压计设计原理....................................................................................................................3
2.1 示波法测量血压原理..................................................................................................3
2.1.1 示波法概述........................................................................................................3
2.1.2 示波法原理........................................................................................................3
2.2 设计的总体思路..........................................................................................................4
3 滤波电路设计........................................................................................................................6
III / 42
3.1 传感器..........................................................................................................................6
3.1.1 压力传感器简介................................................................................................6
3.1.2 压力传感器的选用............................................................................................6
3.2 滤波器设计..................................................................................................................7
3.2.1 滤波器概述........................................................................................................8
3.2.2 低通滤波器设计.......................................................................................................9
3.2.3 带通滤波器设计..............................................................................................11
4 单片机系统设计..................................................................................................................15
4.1 单片机 AT89C51........................................................................................................15
4.2 时钟与复位电路设计................................................................................................17
4.3ADC0809 转换电路与部结构与功能部件................................................................19
4.3.1 A/D 转换系统..................................................................................................19
4.3.2ADC0809 部结构与功能部件..........................................................................20
4.3.3 ADC0809 的运行时序.....................................................................................22
4.4 自动充放气电路的设计............................................................................................23
4.5 控制按钮电路与显示电路........................................................................................24
4.5.1 控制按钮电路设计..........................................................................................24
4.5.2 显示电路..........................................................................................................25
5 软件设计..............................................................................................................................26
5.1 血压信号采集............................................................................................................26
5.2 控制按钮与显示电路程序设计................................................................................28
5.2.1 控制按钮程序设计..........................................................................................28
5.2.2 液晶显示程序设计..........................................................................................29
结论.........................................................................................................................................30
致......................................................................................................................................31
参考文献..........................................................................................................................32
附 录.................................................................................................................................33
IV / 42
基于单片机的电子血压计设计
1 绪论
1.1 背景
随着人们生活水平的不断提高,心血管疾病特别是高血压、动脉硬化疾病的发病
率和死亡率较 30 年前有了明显提高,据统计全世界死亡人数中,约有三分之一死于
此类疾病,很多病人由于没能与时发现病变延误了治疗而死于非命。因此,对人体的
血压准确地测量,与时的预防和治疗心血管疾病,具有非常重要的意义。
动脉血压一般也简称血压,表示血液在动脉血管流动时对血管壁所施加的压力。
动脉血压在循环系统中占有重要地位,它能促使血液克服阻力,向前流动。血压过低,
则不能维持血液有效循环,以保证供应各器官组织的需要,特别是位置比心脏高的头
部组织,如脑组织等,它们得不到足够的血液供应就要影响其正常活动。血压过高则
增加心脏和血管的负荷,心脏必须加强收缩才能完成射血任务,严重时可引起心室扩
大,心输出量减少,使循环功能发生障碍,血压过高还可导致血管破裂,严重时要影
响生命。因此动脉血压不能过低也不能过高,维持一定相对稳定的水平,才能维持人
体组织的正常功能。
本课题是对电子血压计的研究,让人们随时可以在家里测量自己的血压,随时关
注自己的血压情况,与早发现问题,能与时的去医院就诊,所以,与时、准确地掌握
自己血压高、低压变化的情况,适时治疗和采取有效措施具有十一分积极的意义。
1.2 血压测量方法
血压测量技术可以分为直接法和间接法两种。直接法血压测量是将一根导管插入
欲测部位的血管或心脏,通过导管的液柱同放在体外的应变式传感器、线性可变电感
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