引言
血压是指血液在血管内流动时对血管壁所施加的侧压力，分为收缩压（SBP ）和舒张压（DBP ），它是反映人体心脏和血管功能的重要生理指标，在疾病诊断、治疗效果观察和进行预后判断等方面都具有重要的意义[1,2]。根据世界高血压联盟的最新定义，正常的血压范围为收缩压90~mmHg （毫米汞柱），舒张压60~90mmHg [3]。
* 基金项目：国家自然科学基金（61471075）；重庆高校创新团队建设计划（智慧医疗系统与核心技术创新团队）
通讯作者：王延项（1986-），男，汉族，山东枣庄人，重庆邮电大学硕士研究生。主要研究方向为体征信号检测与处理。Email: yanxiang_jianshe@https://www.doczj.com/doc/4b6157881.html,
头带式连续血压检测装置设计
王延项，吴建，庞宇，钱浩，梁云锦
（重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市点实验室，重庆 400065）
Abstract: In this paper, a headband device to realize the long time continuous detection of blood pressure was designed based on pulse wave transmission time (PTT). Different with the traditional signal acquisition method, the collection positions of the device were all located in the human head. The ECG signal and PPG signal were collected respectively by the electrode sensors and re ? ex pulse wave sensor embedding in the belt at the same time, and then the characteristic points were extracted to obtain PPT by calculating the time gap between the peak of R-wave in ECG signal and the maximum point in PPG signal. We performed regression analysis by systolic blood pressure (SBP) and diastolicblood pressure (DBP) measured by PTT and a mercury sphygmomanometer based on the linear model between the arterial blood pressure and PTT and acquire the calculation formula. The experimental results indicated that the difference of SBP measured by the system and by the mercury sphygmomanometer was less than 10mmHg, which could meet the AAMI requirement of noninvasive blood pressure measurement.
Key Words: Wearable device; Continuous detection; Pulse wave transmission time; Blood pressure
Design of A Headband Device with Continuous Blood Pressure Detection
Wang Yanxiang,Wu Jian,Pang Yu, Qian Hao, Liang Yunjin
(Chongqing Municipal Leve Key Laboratory of Photoelectronic Information sensing and Transmitting Technology,
Chongqing 400065)目前的血压测量方法可以分为有创测量法和无创测量法两大类。有创测量法是将连接压力传感器的导管经皮肤直接插入大动脉或心脏检测血压信号。无创测量是通过检测体表浅表动脉管壁的搏动、血管内血液容积的变化间接得到血压。无创测量又可分为间歇式测量法和连续式测量法两类。目前市场上的相关产品主要集中在以柯氏音法和示波法为原理的间歇式测量[4]。柯氏音法又称听诊法，此方法简单、快捷，被称为血压测量的金标准，但是其读数受医生的情绪、
摘要 本文设计了一种基于脉搏波传导时间、能够对血压进行长时间连续测量的头带式装置。与传统信号采集方式不同，本装置信号的采集位置均在人体头部，通过嵌入在头带中的心电电极传感器和反射式脉搏波传感器分别采集心电信号（electrocardiogram 、ECG ）和光电容积脉搏波信号（photoplethysmography 、PPG)，并对二者进行特征点提取，测量心电信号的R 波峰值和脉搏波信号最大值点之间的时间差得到脉搏波传导时间（pulse transit time 、 PTT)。基于动脉血压和脉搏波传导时间（PTT ）之间的线性模型，利用脉搏波传导时间与水银血压计测得的收缩压和舒张压进行回归分析，得到收缩压和舒张压的计算公式。针对个体的实验结果分析表明，本装置与水银血压计测得数据误差在10mmHg 之内，能够满足AAMI 国际标准对无创血压监测误差的要求。关键词 可穿戴装置；连续检测；脉搏波传导时间；血压
听力、环境噪音、被测试者的紧张等一系列因素的影响，易引入主观误差。绝大多数血压监护仪和自动电子血压计采用示波法。这两种方法需要使用袖带充放气，会给使用者带来不适感，且只能间隔性检测血压，但是对于某些疾病的治疗需求，间歇性测量的数据还远远不够[5]。
因此近年来利用脉搏波传播时间PTT 连续无创测量血压成为国内外学者研究的一个热点[6~8]。心脏周期性地射血，血液沿着主动脉流动产生周期性的脉搏波[9]，这些波形随着离心脏距离的不同会有时间的延迟（即PTT ），在相同的位置测量PTT ，这个时间差的长短可以反映出脉搏波的传输速度。动脉内压的增加会使脉搏波沿着动脉传播的速度增加，PTT 减小，相反PTT 增长。因此，由脉搏波的传播速度也可推导出动脉内压，于是反应脉搏波传输速度的PTT 可以间接地得到血压值。目前PTT 主要是通过心电图（ECG ）中特征点与脉搏波中特征点的时间差值求得[10~12]。
但目前计算P T T 所需的两路信号，脉搏波信号（photoplethysmography ，PPG ）采集一般采用指甲透射式，心电信号（electrocardiogram ，ECG ）采集需要将电极片贴于体表，十分不便，同时充气袖带还会给人带来压迫感，并不能给使用者带来良好的用户体验。
针对以上问题，本文设计了一种头带式可穿戴装置，与传统信号采集方式不同，本装置信号的采集全部放在头部，PPG 信号采用额头反射方式，ECG 信号采集位于耳后部及颈椎处。通过定位ECG 信号R 波及PPG 信号最大值，得到脉搏波延迟时间PTT ，基于PTT 和血压之间的线性数学模型，通过与水银血压计测得的收缩压和舒张压进行拟合，得到收缩压和舒张压的计算公式。
1 硬件电路设计
硬件电路的设计主要考虑了头带的轻盈、便携、可穿戴性，锂电池供电低功耗特点。电路主要由脉搏波采集模块、心电采集模块、蓝牙无线传输模块3大部分组成，实现血压的实时监测。整个装置集成在头带内部，通过蓝牙模块将测得血压值传送至接收终端。系统总体框图如图1所示。
装置同步采集心电信号、脉搏信号的采样频率为500Hz 。脉搏波信号是一种低频信号，其频率通常为1Hz 左右，有效谐波成分的频率也在40Hz 以内，健康人脉搏能量多分布于1~5Hz 。依据美国心电学会确定的标准，正常心电信号的幅值范围在0.05～4mV 之间，典型值为1mV 。频率范围在0.05～100Hz 以内，而90%的ECG 频谱能量集中在0.1～35Hz 之间。依据奈奎斯特采样定律可以知道，采样频率是信号最高频率的两倍即可，500Hz 的采样频率完全符合要
求。
图 1 装置总体结构框图Fig.1 The overall structure system
系统采用反射式PPG 传感器采集额头眉骨处PPG 信号。将光电发射管与光频转换器组成的PPG 传感器嵌入头带内部，这样既固定了传感器，又避免了外界的光线干扰。光电发射管采用660nm 的红光作为光源，人体血液对红光的吸收较强，采用红色LED 可以获得更强的PPG 信号。采用TSL237光频转换器代替传统的光电三极管，TSL237是一种特殊的内部集成了光电二极管，限幅器，放大器，比较器，带通滤波器，积分电路的集成器件，它将接收到的光强经过复杂的内部处理最终以频率的方式输出，该频率信号经过单片机定时器捕获模块的捕获即可得到抽样时刻频率值的大小，即反射光的强度，频率信号可直接送入单片机进行处理。与传统的光电三极管构成的脉搏波检测电路相比，省去了放大、滤波等电路，减少了硬件设计的复杂度，提高了可穿戴性。
心电信号的采集使用心电电极传感器和专用心电信号采集芯片ADS1292R 。ADS1292R 是TI 公司的一种用于生物电测量的专用低功耗数字芯片，有2个并列的数据采集通道，具有24 bit 的高分辨率，增益可控，数据速率125SPS 至8kSPS 可调，3.3 V 低压供电，通过编程，可使其灵活地切换断电、待机模式，尽最大可能降低功耗。将3枚心电电极片分别贴于两耳后部及颈椎处，采集到的心电信号，经SPI 串口通信方式传送给430等待下一步的处理。计算所得血压值由串口透传给蓝牙模块，最终传送至接收终端。
2 MCU 程序设计
心电信号和脉搏波信号都是微弱的生理信号，容易受到外界环境的影响，采集到的信号通常会含有基线漂移，工频干扰，肌电干扰等噪声信号，与指甲透射式采集方式相比，额头采集到的PPG 还会有大量的奇异点，有效的消除或减少干扰是准确识别信号特征点的前提，所以信号需要经过预
处理再定位特征点的位置。软件的设计主要在430单片机中完成，包含PPG、ECG信号的采集，信号预处理，血压的计算，数据的传送等，总体流程如图2
所示。
图2 软件流程图
Fig.2 Flow chart of software process
2.1 PPG和ECG信号的分析
反映PPG信号的光的强度是通过频率来表征的，而在频率计数过程中可能会由于上升沿捕获误差导致频率计数错误，这种错误表现在波形上就是奇异点的出现，奇异点的出现是随机的且数量少，一般的数字滤波器对这种无规律的奇异点滤除效果很差，所以本文设计了一种均值滤波的方法。以3个数据为一组，计算两两的差值，正常脉搏波信号相邻两两差值不会超过100，所以以100为阈值，如果差值大于100视为超标，以相应情况的均值代替。然后数据后移一位，继续上面的步骤，基本流程如图3。
由上文已经知道心电信号和脉搏波信号都是十分微弱的人体生理信号，易受外界环境的干扰，针对采集信号中的噪声，分别设计了相应的滤波器进行处理，基本流程如图4所示。
2.2 血压的计算
装置同步采集到的心电信号与光电脉搏波信号，预处理后以ECG 信号的R波峰值点作为PTT 的开始点，以PPG 信号的最大值点作为PTT 的结束点，计算二者之间的时间差，即得到PTT，如图5所示。
文献[13]中提出了一个血压变化与脉搏波传播时间PTT的线性模型，即在血管的弹性保持不变的情况下，血压与PTT 呈线性关系。
BP = a×PTT + b（1）其中BP是血压，a和b是待定系数。待定系数可以在血压变化的情况下通过拟合得到，本设计即利用该线性模型，通过实
验分别拟合出收缩压和舒张压的计算公式。
图 3 去奇异点流程
Fig.3
Flow chart of Singular point elimination
图4 信号预处理去噪流程图
Fig.4 Flow chart of signal preprocess and noise elimination
3 实验结果分析
采集到的PPG和ECG信号数据通过matlab描迹，见图6，可以看到PPG信号中奇异点较多，ECG信号受工频干扰影响较大。
通过matlab利用上文提出的预处理方法对信号进行预处理，处理后的效果见图7，此时的信号特征点已经十分的明显，完全满足定位算法对信号质量的要求。
为检验装置的一致性是否良好，选择一名测试者A进行测试，通过改变体位的方式改变血压，连续测量10次，与水银血压计同步测得的值进行比较。实验数据如表1所示。
图5 PTT 示意图
Fig.5
Schematic diagram of PTT
图6 PPG 与ECG 波形
Fig.6 The waveforms of ECG and PPG
表1 A 实验人员的测试数据Table.1 The test data of 10 volunteers
序号PTT/ms 收缩压/mmHg 舒张压/mmHg SBP1SBP2DBP1DBP21244959858642256969963603274105104696642821071027166530011212177866358131122908572781051047066829610911275779312119116898310
268
106
101
71
67
表中PTT 表示ECG 信号的R 波与PPG 信号的最大值点的时间间隔，SBP1、SBP2分别表示本系统和水银血压计测得的收缩压，DBP1、DBP2表示舒张压。
由表1计算可得收缩压差值的平均数为4.2mmHg ，误差标准差为6.2mmHg,舒张压差值平均数为4.7mmHg,误差标准差为
7.7mmHg ，所以符合AAMI 国际标准对无创血压的平均误差小于5mmHg 、误差的标准差小于8mmHg
的要求。
图7 PPG 与ECG 信号预处理后波形
Fig.7 The waveforms of ECG and PPG aftersignal preprocess
将本装置测得数据与血压计测得数据差值进行描迹，如图8所示。
图8 本装置与血压计误差
Fig.8 The errors between the device and sphygmomanometer
可以看到误差差值均在10mmHg 之内，由于进行拟合时，建模采用的舒张压数据主要集中在60~80mmHg 区间内，收缩压数据主要集中在90~110mmHg 区间内，所以在该区间内误差相对较小，结果较为准确。因为对于每个个体来说，脉搏波传导时间与血压之间的关系是有差异的，而该模型中，建模数据基本都是健康人所测得，所以在测量高压时，误差较大。
4 总结
设计了一种头带式连续血压监测装置，与传统体表采集和指尖采集信号相比，本装置信号采集
（下转P20）
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（上接P39） 于额头及耳后，摆脱了袖带的束缚，提高了用户使用的方便性和舒适度。仿真结果表明预处理后信号特征点明显，满足定位算法对信号质量的要求。通过实验，结果表明与水银血压计相比，两种方法具有很好的一致性，本装置满足AAMI国际标准对无创血压测量误差范围的要求。
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如何选择便携式氧含量检测仪 近年来互联网不断影响每个行业，尤其是某米的成功，更是让跨界营销深入人心。很多气体检测仪品牌面对日益激烈的竞争环境，似乎找到了一条所谓“用户体验”的捷径。相比于以往，这些品牌包装各种高大上，外观相差无几，规格参数极高，然而价格却异常低廉，正规采购需要数千元的检测仪只要几百元即可买到。难道真的是所谓“用互联网思维改造行业，消除行业暴利”吗？ 确实，更精美的包装、更多的功能确实会大大提升用户体验，然而很多品牌打擦边球，仅在客户可察觉的外观下功夫，实则内在偷工减料，甚至参数弄虚作假，根本不能达到安全要求。对于这些品牌，客户如果只看外观参数，很可能会被置于安全风险之中而不自知。 谁也不想遇到这种产品 便携式氧含量检测仪作为保障用户生命安全的设备，其重要的考虑因素就是安全性和稳定性。 安全性指：气体泄漏时能否及时、准确检测，其关键点在于传感器； 稳定性指：能够在各种工况下能够正常工作，关键点在于防护和防爆能力。 因此，艾伊建议各位客户，在选择便携式氧含量检测仪时，务必仔细辨别，拨开华丽的宣传及低廉的价格，产品本身的品质才是最应关注的问题。下面为大家介绍选购便携式氧含量检测仪时需要注意的细节。 01—传感器选择 传感器是气体检测仪的核心部件已成为业内共识，对于传感器，原理的选择和品牌的选
择极为重要。 对于不同的气体只有选择正确检测原理才能达到较好效果，例如苯类物质，由于其既属于可燃气有属于有毒气，很多厂家向客户推荐催化燃烧原理气体检测仪。但由于催化燃烧原理决定，其本身并不不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃，特别是高闪点的物质。对于苯类更适合的是PID 光离子原理进行检测。 同是检测苯，两种检测仪价格相差5 倍 同为传感器，厂商间的实力也存在很大差别。总体来说进口品牌优于国产品牌，进口知名品牌优于一般品牌。即使同为进口传感器，不同品牌的传感器在市场占有率方面也有很大区别，传感器主要以英国、日本、德国居多等。 总结：传感器不是仅仅进口就好，还要选对检测原理与品牌。 02—防护性能选择 IP 防护等级是体现便携式氧含量检测仪在各种恶劣环境下能否正常使用的直观参数。IP 防护等级由两个数字所组成，第1 个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级(这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电)，第2 个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置（A题） 【本科组】
微弱信号检测装置（A题） 【本科组】 摘要：本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片，实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下，系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声，送到音频放大器INA2134，让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调（100倍以上），将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路，检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测，检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词：微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求，要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值，输入阻抗达到1MΩ以上，通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能，本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图，图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图
1 加法器设计的选择 方案一：采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻，运算繁琐复杂，并且不一定能达到带宽大于1MHz，所以放弃此种方案。 方案二：采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻，可以直接利用，非常方便，并且带宽能够达到本设计要求，因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一：由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压，通过仿真效果非常好，理论上可以实现，但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析：电阻的标称值与实际值有一定的误差，因此考虑其他的方案。 方案二：由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络，通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况，因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一：将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路，检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是，输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件，并且被测信号的频率只能限定在1kHz，不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二：检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗，输入电阻可以达到1MΩ以上，满足设计所需；采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数；带通滤波器为了选择500Hz～2KHz的微弱信号；最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行，故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一：选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜，但是对于本设计而言，必须外接AD才能实现，电路复杂。
基于STC89C52的电子血压计设计 摘要 本文论述了主要由STC89C52单片机，MPS40-GSF传感器及LCD1602显示电路等构成的基于STC89C52的电子血压计的设计。本设计采用5V电源供电，按下开始测量开关后，单片机控制鼓风电机充气袋进行，电磁阀门进行放气，并在从充气到放气过程之中，由可充气式绑带中的压力传感器作为测量血压的工具，完成高压和低压以及脉搏周期跳动的测量。随后按照程序进行计算，并由MPS40-GSF血压传感器测得血液压力和动脉的搏动信号，并进行一系列处理与计算，将经过处理的信号输入STC89C52中进行控制，并最终在1602液晶显示器上加以显示。 关键词：单片机；传感器；液晶显示器；血压计
目录 第1章绪论 (1) 1.1选题意义 (1) 1.2国内外发展现状分析 (1) 1.3本文的研究内容与文章结构 (2) 第2章电子血压计的测量原理及设计方案的确定 (3) 2.1电子血压计的测量原理 (3) 2.1.1血压的形成及血压测量的工作原理 (3) 2.1.2电子血压计的工作原理 (3) 2.2控制方式的选择 (4) 2.2.1控制芯片的选择 (4) 2.2.2传感器的选择 (4) 2.2.3显示器的选择 (5) 第3章硬件电路的设计 (6) 3.1系统的功能分析及其体系的结构设计 (6) 3.1.1系统的功能分析 (6) 3.1.2系统总结构 (6) 3.2模块电路的设计 (7) 3.2.1MPS40-GSF传感器 (7) 3.2.2STC89C52单片机的简介及电路设计 (8) 3.2.3液晶显示电路的设计 (10) 3.2.4电源电路 (12) 3.2.5泄气电磁阀门的控制电路 (12) 3.2.6充气泵控制电路 (13) 3.2.7按键电路 (13) 3.2.8峰鸣器报警电路 (14) 3.2.9LED信号指示灯电路 (14) 第4章系统软件设计 (16) 4.1编程语言的选择 (16)
便携式**检测仪调研报告（初版）
目录 一、市场情况 (2) 1.1交流充电桩测试仪（便携式） (2) 1.2直流充电桩测试仪（便携式） (3) 1.3直流充电机自动检测仪（便携式） (4) 2.1交流充电桩测试仪（行李箱式） (4) 2.2直流充电桩测试仪（行李箱式） (5) 3.1 充电机特性测试仪（充电机测试仪） (6) 二、相关标准 (8) 三、招标网站统计 (8)
一、市场情况 随着大量电动汽车充电桩（站）的建设与投运，电动汽车充电桩作为电动汽 车的主要充电设备，其安全性与可靠性直接关系到电动汽车的可靠运行与实际推 广应用，电动汽车的现场运维检测需求急剧增大，便携式充电桩检测仪具有高集 成度，低功耗及使用灵活等特点，能广泛应用于各种维修测试场合，方便对充电 桩日常维护，保证电动车在安全环境下充电，保证用户利益及各充电桩厂家的利益。 目前市面上充电桩检测仪按交流与直流进行区别，根据市场数据统计按形状 特征分为： 1.1交流充电桩测试仪（便携式）： 1.1.1产品技术指标： （1）测量电压输入范围：220V±20% （2）负载类型：无负载 （3）使用温度：-20°-55° （4）外形尺寸：170mm*120mm*100mm（长*宽*高） （5）重量：＜3㎏ 1.1.2产品具有的功能及特点： （1）能进行充电电压测量 （2）能进行CP频率、占空比率测量 （3）能对CC电阻测量 （4）由充电桩供电，无需外置电源 （5）安装、使用方便 （6）符合电动汽车充电协议一次性测试 （7）满足国内10A\16A\32A交流充电桩相关测试 （8）国标插座、兼容性优异 （9）和充电桩连接真实模拟电动汽车充电过程，对充电桩功能进行验证 1.1.3产品价格范围：3000-9000元/台
微弱信号检测装置 摘要：本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片，实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下，系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声，送到音频放大器INA2134，让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调（100倍以上），将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路，检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测，检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词：微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求，要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值，输入阻抗达到1MΩ以上，通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能，本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图，图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图 1 加法器设计的选择 方案一：采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻，运算繁琐复杂，并且不一定能达到带宽大于1MHz，所以放弃此种方案。
方案二：采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻，可以直接利用，非常方便，并且带宽能够达到本设计要求，因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一：由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压，通过仿真效果非常好，理论上可以实现，但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析：电阻的标称值与实际值有一定的误差，因此考虑其他的方案。 方案二：由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络，通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况，因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一：将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路，检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是，输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件，并且被测信号的频率只能限定在1kHz，不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二：检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗，输入电阻可以达到1MΩ以上，满足设计所需；采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数；带通滤波器为了选择500Hz～2KHz的微弱信号；最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行，故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一：选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜，但是对于本设计而言，必须外接AD才能实现，电路复杂。 方案二：采用TI公司提供的MSP430G2553作为控制芯片。由于MSP430G2553资源配置丰富，内部集成了10位AD，可以直接使用，简化电路，程序实现简单。此外还有低功耗，以及性价比高等优点，所以采用该方案。 5 显示电路的方案设计 方案一：采用液晶显示器作为显示电路，液晶显示器显示内容较丰富，可以显示字母数
目录 摘要 ................................................................................................................................ I Abstract .......................................................................................................................... II 第1章绪论.. (1) 1.1课题研究的背景 (1) 1.2 课题研究的意义 (1) 1.3本次设计的主要研究内容 (3) 第2章总体设计方案 (4) 2.1总体设计目的 (4) 2.2实现原理的概述 (4) 2.3系统组成框图 (5) 2.4系统组成部分 (6) 2.4.1信号采集部分 (6) 2.4.2模数转化部分 (6) 2.4.3中央处理单元 (6) 2.4.4显示模块 ................................................................ 错误！未定义书签。 2.5测量设计 (10) 2.5.1血压测量设计 (10) 2.5.2 体温测量设计 (11) 2.6测量及计算方法 (11) 2.6.1血压测量方法 (11) 2.6.2血压计算方法 (12) 第3章硬件系统设计 (13) 3.1传感器电路 (13) 3.2放大电路 (14) 3.3数据处理电路 (16) 3.4转换电路 (18) 3.5复位电路 (20) 3.6按键电路 (20) 第4章软件系统设计 (22) 4.1主程序流程图 (22) 4.2血压信号的数模转换 (22) 4.3体温信号的数模转换 (24) 4.4 数码显示 (27)
便携式血压计的设计 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 PORTABLE BLOOD PRESSURE MONITOR ABSRACT The rapid development of modern society, leading to deteriorating environment, unhealthy living increasing number of diseases. Which , and to the top ranks of disease, a long-term pain. How convenient and effective measurement and monitoring , and thus effective prevention and treatment of , a confrontation is the most important issue. Therefore, design a convenient measurement of blood pressure devices, of our intelligent blood pressure measuring devices. Home Blood Pressure Monitor, mainly for the past people be at any time, such as abnormal blood pressure can be found in time to the plays a cerebral 脉宽调变）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。C11与C12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。
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 1.1 微弱信号检测技术概述 (2) 1.2 信号检测的方法及微弱信号的特点 (2) 1.2.1 常规小信号的检测方法 (2) 1.2.2 微弱信号的检测方法 (4) 1.2.3 微弱信号的特点 (4) 1.3 本文的主要工作 (5) 第二章微弱信号检测装置设计方案选择与论证 (6) 2.1 方案选择与论证 (6) 2.1.1 系统方案的确定 (6) 2.1.2移相网络设计 (9) 2.2总体方案论述 (9) 第三章基于锁相放大的微弱信号检测装置设计 (10) 3.1 锁相放大器原理 (10) 3.2 移相网络 (10) 3.3 相敏检波器原理分析 (11) 3.4 电路设计 (12) 3.4.1加法器 (12) 3.4.2纯电阻分压网络 (12) 3.4.3前级放大电路模块 (13) 3.4.4带通滤波器 (13) 3.4.5相敏检波器 (13) 第四章仿真分析与程序设计 (16) 4.1 仿真分析 (16) 4.1.1 输入信号波形（前置两级放大电路输入波形） (16) 4.1.2 经过前置放大电路和带通滤波器后输出波形 (16) 4.1.3 参考信号输入输出波形 (17) 4.1.4 LM311过零比较器输出波形 (18) 4.1.5 开关乘法器输出波形 (18) 4.1.6 低通滤波输出波形 (19) 4.2 程序设计 (20) 第五章实物展示与测试方案及结果 (21) 5.1 实物展示 (21) 5.2 测试方案与测试结果 (21) 5.2.1 测试仪器 (21) 5.2.2 测试方案 (21) 5.3测试结果及分析 (23) 5.4 总结 (23)
基于单片机的电子血压计设计
基于单片机的电子血压计设计 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、舒张压和脉搏。重点介绍了单片机及滤波电路的设计。 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，以及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
The design of portable blood pressure monitor Abstract Single chip with its superior performance, are widely used to drill in various fields 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, filtering, 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 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 specific design of its hardware and software.
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920413681.2 (22)申请日 2019.03.29 (73)专利权人 苏州润迈德医疗科技有限公司 地址 215123 江苏省苏州市工业园区金鸡 湖大道99号苏州纳米城西北区5幢502 室 (72)发明人 刘广志 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 范晴 (51)Int.Cl. A61B 5/0215(2006.01) A61B 5/021(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种新型有创血压传感器 (57)摘要 本实用新型公开了一种新型有创血压传感 器，包括压力感受芯片，还包括蠕动泵头，蠕动泵 头包括旋转轮，旋转轮上设有与外部电机旋转轴 连接的连接结构，蠕动泵头内置有软管，软管一 端与压力感受芯片连接，另一端通过输液管与盐 水袋连接。血压传感器中集成了蠕动泵头，将软 管预先装入蠕动泵头中，只需将软管与连接在盐 水袋上的输液管连接即可，节省了更换传感器时 向蠕动泵中安装软管的操作，可以进一步简化更 换传感器的操作流程，使安装传感器的操作更简 单。并且，软管预装在蠕动泵头中的安装效果也 优于使用时现场安装，可避免现场安装不当的问 题。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 210009017 U 2020.02.04 C N 210009017 U
权 利 要 求 书1/1页CN 210009017 U 1.一种新型有创血压传感器，包括压力感受芯片，其特征在于：还包括蠕动泵头，所述蠕动泵头包括旋转轮，所述旋转轮上设有与外部电机旋转轴连接的连接结构，所述蠕动泵头内置有软管，所述软管一端与压力感受芯片连接，另一端通过输液管与盐水袋连接。 2.根据权利要求1所述的新型有创血压传感器，其特征在于：所述软管与输液管连接端设有鲁尔接头并以之与输液管连接。 3.根据权利要求1所述的新型有创血压传感器，其特征在于：所述旋转轮上的连接结构为轮轴上的方孔，所述外部电机旋转轴为方轴。 4.根据权利要求1所述的新型有创血压传感器，其特征在于：所述软管与压力感受芯片之间接有单向阀，所述单向阀的允许流向为盐水袋至压力感受芯片。 5.根据权利要求1所述的新型有创血压传感器，其特征在于：还包括激光发射器，所述激光发射器与压力感受芯片位于同一水平高度。 6.根据权利要求1所述的新型有创血压传感器，其特征在于：还包括显示屏，所述显示屏包括数字显示区域和波形显示区域。 2
电子血压计的设计与验证 医学院（生物医学工程） 【摘要】 血压是人体重要的生理参数之一，对其的准确监测将对心血管疾病诊断和治疗具有重要意义。本设计是采用振荡法的无创血压测量技术来实现电子血压计，结合了现代传感技术、计算机与信号处理技术。本文主要从硬件方面介绍了电子血压计的设计，主要包括电源电路、放大滤波电路、LCD显示电路、控制电路和数字处理等电路设计和核心器件选型，系统中采用压力传感器US9111和LMV2264运放对信号进行信号转换、放大、滤波，以STM32F103RBT6单片机为核心，实现泵阀控制和对采集到的压力与脉搏信号进行处理，并上传测量的数据到上位机进行显示，实现系统功能，达到预期的设计目标。 【关键词】血压，硬件系统，显示；
1 前言 1.1 研究背景 1.1.1电子血压计概述 通常所说的血压是指动脉血压，血压是血液在血管内流动时，作用于血管壁的压力，它是推动血液在血管内流动的动力。心室收缩，血液从心室流入动脉，此时血液对动脉的压力最高，即动脉血压的峰值，称为收缩压（systolic blood pressure ，SBP ）[1]。心室舒张，动脉血管弹性回缩，血液仍慢慢继续向前流动，但血压下降，此时的压力称为舒张压（diastolic blood pressure，DBP），即血压的谷值[2]。血压是机体重要的生命特征之一，可以反映出人体心脏和血管的功能状况，是临床上诊断疾病、观察治疗效果、进行诊后判断等的重要依据[3]。 电子血压计是基于采用无创血压测量方法的生命信息监测医疗设备，无创血压测量方法主要有听诊法和示波法，其中示波法又称震荡法，本设计的测量原理是示波法。电子血压计有臂式、腕式之分，腕式电子血压计的优点是小巧便携，但测量结果不够精确；上臂血压计虽然机型较大携带不便，但是精度较高，更具有临床意义，所以本次设计目标也是上臂式电子血压计。血压计的技术经历了最原始的第一代、第二代（半自动血压计）、第三代（智能血压计）的发展。第一代电子血压计是在减压时进行测量，使用的主要元器件包括压力传感器、快速加压气泵和机械快速排气阀。第一代电子血压计由于机械式排气阀的不稳定，测量结果也不稳定，误差较大。第二代电子血压计也是在减压时进行测量，第二代是电子控制排气阀，可以智能加压，减小人为误差，使得测量结果更加稳定。第三代电子血压计是在加压时就进行测量，目前国际上掌握这一技术的公司并不多。第一代和第二代电子血压计都是上臂式的，第三代是腕式电子血压计，由于掌握MWI技术（加压时测量）的公司很少和腕式电子血压计不适合有血流障碍的病人使用，所以现在使用最广泛的是第二代电子血压计[4]。 1.1.2问题的提出 随着人口老龄化，人们生活水平的提高以及保健观念日益增强，人们越来越注重自己和家人的健康。血压是人体重要的生理参数，血压的正常与否能判断一个人身体是否健康。高血压是最常见的心血管疾病，严重影响人们的生活质量和健康。据有关统计资料显示，目前我国的高血压患者已达两亿，并且每年都以300万以上的速度在增加[5]，高血压患者的年龄层也逐渐年轻化，关于高血压的预防和治疗已成为我国一个热门的话题。高血压不仅是影响人们健康的慢性疾病，更是冠心病、心肌梗死、心力衰竭等心血管疾病的祸首，所以血压的测量对预防此类疾病起到至关重要的作用。对于全球特别是我国市场来说，血压计的需求量是十分庞大的。中国是世界最大的电子血压计的生产基地，也是国际最大的电子血压计消费市场，但是市场上销售的电子血压计质量不一，消费者容易购入质量差的产品，而且我国很多医院依然在使用水银血压计。水银血压计的测量必须由专业的医学人士进行，过程比较复杂，测量结果可能会因医生的不同而不同，而且水银压力计的水银具有剧毒性，对人体是有害的，使用过程要十分小心，所以研究出一款便携、廉价、准确的压力计，具有极大的市场潜力。
电子血压计工作原理和设计 2008-07-17 17:26:05 来源: 作者: 【大中小】浏览:1253次评论:3条系统框图如图1所示。系统由恒流源、压力传感器、放大电路、带通滤波、二次放大、血压脉冲触发、液晶驱动器、键盘语音电路和单片机组成。 图1 电子血压计原理图 单片机主要原理为：PWM输出控制气泵充气漏气调整袖带内气压；一路ADC 采样袖带内气压直流分量以便取得收缩压和舒张压；一路ADC采样袖带内气压交流分量经分析计算后确定收缩压和舒张压的瞬态时间位置；接收血压脉冲信号触发ADC工作；将计算出的收缩压和舒张压结果输出至LCD显示并进行数值的语音提示。 硬件设计 1 MSP430FF449D单片机主控电路 本系统主控电路如图2所示，主要由MSP430F449芯片、JTAG接口电路、时钟发生电路、时钟输出电路、复位电路、PWM波输出电路、供电电路等组成。其
中JTAG用于下载和调试程序，PWM波输出电路用于控制气泵。当测量血压时，先充气至200mmHg高，再慢慢以每秒约下降5mmHg的速度放气。实现自动测量血压。 图2 电子血压计主控电路 2 血压传感电路 如图3所示，本电路采用BP01型压力传感器和运放MAX4472。BP01型压力传感器是为检测血压而专门设计的，主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装，具有高线性、低噪声和外界应力小的特点；采用内
部标定和温度补偿方式，提高了测量精度、稳定性和重复性，在全量程范围内，精度为±1%、零点失调不大于±300μV。MAX4472是MAXIM公司的一款集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片。本系统中内部集成运放A接恒流源，为压力传感器提供恒定的电流，运放B和运放C，运放D组成差分输入、单端输出放大电路，直接输入ADC0监视血压直流分量。 图3 血压传感电路 3 滤波和放大电路 如图4所示，电路由滤波和放大两部分组成。其中MAX267是MAXIM公司出产的一个集成滤波器，可以构成低通、带通、高通、等多种方式，使用灵活，性能远远优于采用集成运放组成的滤波电路。
如何选择便携式气体检测仪 近年来互联网不断影响每个行业，很多气体检测仪品牌面对日益激烈的竞争环境，似乎找到了一条所谓“用户体验”的捷径。相比于以往这些品牌包装各种高大上，外观相差无几，规格参数极高，然价格却异常低廉，正规采购需要数千元的检测仪只要几百元即可买到。难道真的是所谓“用互联网思维改造行业，消除行业暴利”吗？ 确实，更精美的包装、更多的功能确实会大大提升用户体验，然而很多品牌打擦边球，仅在客户可察觉的外观下功夫，实则内在偷工减料，甚至参数弄虚作假，根本不能达到安全要求。对于这些品牌，客户如果只看外观参数，很可能会被置于安全风险之中而不自知。 便携式气体检测仪的选择核心 便携式气体检测仪作为保障用户生命安全的设备，重要的考虑因素就是安全性和稳定性。 ●安全性指：气体泄漏时能否及时、准确检测，其关键点在于传感器； ●稳定性指：能够在各种工况下能够正常工作，关键点在于防护和防爆能力。 因此，艾伊科技建议各位客户，在选择便携式气体检测仪时，务必要仔细辨别，拨开华丽的宣传及低廉的价格，产品本身的品质才是应关注的问题。下面为大家介绍选购便携式气体检测仪时需要注意的细节。 一、传感器选择 传感器是便携式气体检测仪的核心部件已成为业内共识，对于传感器，原理
的选择和品牌的选择极为重要。 ● 对于不同的气体只有选择正确检测原理才能达到较好效果，例如苯类物 质，由于其既属于可燃气有属于有毒气，很多厂家向客户推荐催化燃烧原理气体检测仪。但由于催化燃烧原理决定，其本身并不不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃，特别是高闪点的物质。对于苯类更适合的是PID 光离子原理进行检测。 ● 同为传感器，厂商间的实力也存在很大差别。总体来说进口品牌优于国 产品牌，进口知名品牌优于一般品牌。即使同为进口传感器，不同品牌的传感器在市场占有率方面也有很大区别，常见品牌有 英国city 、日本根本、英国阿尔法等。 总结：传感器不是简单进口就好，还要选对检测原理与品牌。 二、防护性能选择 IP 防护等级是体现便携式气体检测仪在各种恶劣环境下能否正常使用的直观参数。IP 防护等级由两个数字所组成，第壹个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级(这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电)，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。 一般来说，对于固定式气体检测仪防护等级建议IP65及以上，而便携式气体检测仪由于存在跌落等风险，建议选择IP66及以上。 IP 等级的选择，绝非简单看宣传资料上的声称等级，而是要资质确认与实际观察。
微弱信号检测学习总结报告 1本课程的基本构成 本课程目录： 第1章微弱信号检测与随机噪声 第2章放大器的噪声源和噪声特性 第3章干扰噪声及其抑制 第4章锁定放大 第5章取样积分与数字式平均 第6章相关检测 第7章自适应噪声抵消 本课程分为七章： 第一章主要介绍随机噪声的统计特性，是后续各章的理论基础。 第二章主要介绍电路内部固有噪声源及其特性，对各种有源器件的噪声性能进行分析，并阐述低噪声放大器设计中需要考虑的几个问题。 第三章介绍干扰噪声的来源、特点及各种耦合途径，并详细介绍屏蔽和接地对于各种干扰噪声的抑制作用，以及其他一些常用的抗干扰措施和微弱信号检测电路设计原则。 第四~七章分别为锁定放大、取样积分与数字式平均、相关检测、自适应噪声抵消，分别介绍这几种方法的理论基础、设计实现以及一些应用实例。 因此本课程<微弱信号检测）基本构成：微弱信号检测与随机噪声，放大器的噪声源和噪声特性、干扰噪声及其抑制、锁定放大、取样积分与数字式平均、相关检测、自适应噪声抵消。 2本课程研究的基本问题 微弱信号是相对背景噪声而言的，其信号幅度的绝对值很小、信噪比很低<远小于1）的一类信号。如果采用一般的信号检测技术，那么会产生很大的测量误差，甚至完全不能检测。微弱信号检测的主要目的是提高信噪比。微弱信号检测是测量技术中的一个综合性的技术分支，它利用电子学、信息论和物理学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特征和相关性，检出并恢复被背景噪声掩盖的微弱信号。微弱信号检测技术研究的重点是：如
何从强噪声中提取有用信号，探索采用新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。 本课程<微弱信号检测）研究噪声的来源和统计特性，分析噪声产生的原因和规律，运用电子学和信号处理方法检测被噪声覆盖的微弱信号，并介绍几种行之有效的微弱信号检测方法和技术。 3学习本课程<微弱信号检测）后了解、掌握了哪些内容 通过对微弱信号这门课程的学习，我掌握的内容主要有以下几个方面： <1）了解了常规小信号检测的手段和方法，即滤波、调制放大与解调、零位法、反馈补偿法。 <2）掌握了随机噪声及其统计特征。 ①随机信号的概率密度函数 对于连续取值的随机噪声，概率密度函数(PDF>P(x>表示的是噪声电压x 微弱信号检测电路实验报告 课程名称：微弱信号检测电路 专业名称：电子与通信工程＿＿＿年级：＿＿＿＿＿＿＿ 学生姓名：＿＿＿＿＿＿ 学号：＿＿＿＿＿ 任课教师：＿＿＿＿＿＿＿ 微弱信号检测装置 摘要：本系统是基于锁相放大器的微弱信号检测装置，用来检测在强噪声背景下，识别出已知频率的微弱正弦波信号，并将其放大。该系统由加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路组成。其中加法器和纯电阻分压网络生成微小信号，微弱信号检测电路完成微小信号的检测。本系统是以相敏检波器为核心，将参考信号经过移相器后，接着通过比较器产生方波去驱动开关乘法器CD4066，最后通过低通滤波器输出直流信号检测出微弱信号。经最终的测试，本系统能较好地完成微小信号的检测。 关键词：微弱信号检测锁相放大器相敏检测强噪声 1系统设计 1.1设计要求 设计并制作一套微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值。整个系统的示意图如图1所示。正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替。噪声源采用给定的标准噪声（wav文件）来产生，通过PC 机的音频播放器或MP3播放噪声文件，从音频输出端口获得噪声源，噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。图中A、B、C、D和E分别为五个测试端点。 图1 微弱信号检测装置示意 （1）基本要求 ①噪声源输出V N的均方根电压值固定为1V±0.1V；加法器的输出V C =V S+V N，带宽大于1MHz；纯电阻分压网络的衰减系数不低于100。 ②微弱信号检测电路的输入阻抗R i≥1 MΩ。 ③当输入正弦波信号V S 的频率为1 kHz、幅度峰峰值在200mV ~ 2V范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。 （2）发挥部分 ①当输入正弦波信号V S 的幅度峰峰值在20mV ~ 2V范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。 ②扩展被测信号V S的频率范围，当信号的频率在500Hz ~ 2kHz范围内，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。 ③进一步提高检测精度，使检测误差不超过2%。 ④其它（例如，进一步降低V S 的幅度等）。 毕业设计-电子血压计 目录 1 引言 (1) 2 血压计总体概述 (3) 2.1 血压计简介 (3) 2.1.1 便携式血压计的简单介绍 (3) 2.1.2 便携式血压计功能简介 (3) 2.1.3 便携式血压计使用注意事项 (3) 2.2 血压计装置设计方案 (4) 2.3 血压计测量与工作原理 (5) 2.3.1 血压测量的工作原理 (5) 2.3.2 血压计的工作原理 (6) 3 硬件电路的设计 (6) 3.1 MCS-51单片机的简介及其电路设计 (6) 3.1.1单片机的介绍 (6) 3.1.2 单片机电路设计 (11) 3.2 传感器简介以及外接电路的设计 (13) 3.2.1 传感器介绍 (13) 3.2.2 传感器与单片机连接的电路设计 (15) 3.3 模数转换器的设计 (15) 3.3.1 A/D转换原理 (15) 3.3.2 ADC0809与MCS—51单片机的连接 (16) 3.4 液晶显示模块电路设计 (17) 3.4. 1数码管显示模块的设计 (17) 3.4.2 LED显示器与单片机的连接电路设计 (17) 4 系统流程图以及程序的设计 (18) 4.1 单片机主程序流程图 (18) 4.2 数据采集流程图 (18) 4.3数据显示流程图 (19) 4.4. 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、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。微弱信号检测
毕业设计-电子血压计
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