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
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。
常用血压计有（1）汞柱式: 玻璃管面标有双刻度；一侧为0~300mmHg,最小分度值
为2mmHg ；一侧为0~40kPa,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 ：
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，中年以前女性血压略低于男性，中年以后差别较小；一般白天血压高于夜
图1 血压计外观图
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2~3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180/90~70mmHg
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
系统工作示意图：
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Ui与Um之比Ks
≤时，对应的气袖压力便定义为收缩压。
计算公式为：Um
=
=|（1）
Ks
Ps*
P
Ui
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Ui与Um之比kd
≤时，对应的气袖压力便定义为舒张压。
计算公式为：Um
=
=|（2）
Pd*
Ui
Kd
P
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]。
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，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DPL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.在这种工作方式下，端口的引脚必须外接5—10千欧的上拉电阻，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：
(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：
(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：
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. MCS—51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（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。
2.
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。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5—30pF,典型值为30 pF,晶体振荡器频率f（osc）的范围是1.2—12MHZ.
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
3.2 传感器简介以及外接电路的设计
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0～100mV 。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0~60℃。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：10"H2O，0～1，2，5，15，30，50，100psi
非线性：±0.1%非线性
输出：0～100mV
供电电源：1.5mA
工作温度：-40℃~125℃
电气连接：PC板安装
特点：恒流供电，温度补偿（0~60℃），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：
①多路分配器；②模/数转换器；③微控控制；④模/数转换器
多路分
配器
模/数转
化器
微控
制器
模/数转
化器
ASIC
输出
接地
220uF
+Vs
电桥
传感器
C
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CC
V=15V，由于电容器C4对直流电隔离，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1
U=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=
1
4
1
U
R
R
?
，应变片电阻100Ω，120Ω，160Ω三个取值，其中以120Ω最为常见，这里我们取Ω
=120
R。经放大电路的放大作用，放大倍数为
833
4.2
2000
4.2
2
=
=
KΩ
Ω
M
，最终结果为
R
R
U out?
=
?
?
?
=2.5
4.2
2000
120
4
1
,应变片应变与电阻改变的关系为
F
S
R
R
?
=
?
，根据所选材料取我们可取S为
104-，由于out U在0—5V变化，把5V最大值代入得到F的最大值为80N，
图12 NPC1210压力传感器内部结构图
所以得到量程为0-80N[6]。
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个为空脚，工作电压为正5负。压力传感器Vs
脚引与单片机Vcc引脚相接引入正5v电压，压感Vout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0~5V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 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]。
3.3.2 ADC0809与MCS—51单片机的连接
ADC0809与MCS—51单片机的连接如图下图所示
ALE
P0 MCS-51
P3
INTO
锁存器
D7-D0
>=1
RD
P1.7
WR
ADC0809
ENABLE
START
EOC
>=1
图16 ADC0809与MCS-51单片机的连接
图15 A/D转换器原理图
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”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第3脚：VDD接5V正电源
第 4～11脚：D0～D7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 、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]
A/D 采样
开始
数据处理子程序
最大脉搏幅度
保存最大脉搏幅度
A/D 采样
数据处理子程序
保存脉搏幅度及对应的
静态压力
计算收缩压舒张压及心
率
最大脉搏幅度的0.77倍
结束
Y Y
N
N
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0～7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20
智能血压仪方案设计 1.测量血压前切记剧烈运动，并要禁烟酒，和其他带有刺激性的食物，此外，憋尿会对血压有一定的影响，因此最好在测血压前20分钟，上一下厕所。 2.把智能血压仪的袖带空气排尽，绑在左臂或者右臂上，袖带位置注意与心脏平齐。 3. 打开智能血压仪的开始按钮进行测量，然后根据智能血压仪的说明书看一下测量的时间是多少，具体的视智能血压仪说明书为准。 4. 在测量过程中，手臂放松，手掌张开，不要握拳。在休息3-5分钟后再次测量一遍，取平均值即为此次测量的结果。测量的时间最好是在起床后的1小时或睡觉前的1小时为最佳。 目录 1.智能血压仪的介绍 2.智能血压仪的使用方法 3.智能血压仪的工作原理
1.智能血压仪的介绍 当今社会是一个快节奏的社会，人们的生活质量虽然有所提高，但同时压力也在增加。由于压力的影响，越来越多的人受到了高血压的侵害，并且高血压已经不再是中老年人的专利，许多年轻人由于熬夜和压力等因素影响也会出现血压高的问题。家里如果有高血压患者，准备一个家用血压计定期自测血压，对于患者健康是有一定保障的，下面这款智能血压仪由英唐众创方案公司研发的智能血压仪方案，我们就来了解一下家用血压计的正确使用方法。 2.智能血压仪的使用方法 1.测量血压前切记剧烈运动，并要禁烟酒，和其他带有刺激性的食物，此外，憋尿会对血压有一定的影响，因此最好在测血压前20分钟，上一下厕所。 2.把智能血压仪的袖带空气排尽，绑在左臂或者
右臂上，袖带位置注意与心脏平齐。3. 打开智能血压仪的开始按钮进行测量，然后根据智能血压仪的说明书看一下测量的时间是多少，具体的视智能血压仪说明书为准。4. 在测量过程中，手臂放松，手掌张开，不要握拳。在休息3-5分钟后再次测量一遍，取平均值即为此次测量的结果。测量的时间最好是在起床后的1小时或睡觉前的1小时为最佳。 3.智能血压仪的工作原理 智能血压仪的工作原理根据柯氏音法和振荡法的不同工作的原理也不一样。柯氏音法是以听取血液在血管中流动时发出的声音测量血压由于心脏送出血流的作用，臂带内血管产生振动。振荡法是检测这种振动的波形得血压值的方法。不受外界杂音影响。在国外的医院主要都使用智能血压仪。因不使用听诊器，臂带操作简单，任何人都
西华大学应用技术学院 本科生(自考)毕业论文（设计） 题目家用医疗器械的现状与发展趋势 ---以可穿戴医疗器械为例 助学点西华大学应用技术学院 专业艺术设计 年级 2012 指导教师冯雨果 学生姓名王登宇 准考证号018113301216 年月日
家用医疗器械的现状与发展趋势---以可穿戴医疗器械 为例 专业：产品造型设计（革制品） 学生：王登宇指导教师：冯雨果摘要：根据人们的自我健康意识的不断加强，许多不同种类，不同作用的现代医疗器械正逐渐进入家庭。文章先讲述家用医疗器械的定义、分类和相关特点。然后介绍家用医疗器械在中国和国外的使用情况，同时对家用医疗器械的使用对象进行了分析。了解了家用医疗器械的针对人群、疾病以及对应的所需的治疗仪器。然后列出了家用医疗器械的使用和发展的市场因素：最后提出家用医疗器械的发展趋势：便携，易操作，价格低廉，安全性高，式样美观。 关键词：医疗器械；发展趋势；可穿戴设备；
The current situation and trend of development of home medical devices--- Wearable medical devices, for example Major: product modeling design (leather goods) Student: Wang Dengyu teachers: Feng Yuguo Abstract: According to people's self health consciousness constantly strengthen, many different types, different effects of modern medical equipment is gradually into the family.The article first tells definition, classification and related characteristics of home medical equipment.Then introduce the usage of home medical equipment in China and abroad, at the same time the use of home medical equipment object is analyzed.Understand the home medical equipment for the crowd, disease, and the corresponding required treatment apparatus.Then list the use of home medical equipment and the development of the market factors, finally puts forward the development tendency of home medical equipment, portable, easy to operate, low price, high safety, aesthetic appearance. Key words: medical equipment;The development trend; Wearable devices;
第一章绪论 (1) 1.1研究目的和意义 (1) 1.2电子称重系统的应用领域 (1) 1.3主要工作以及论文结构 (1) 第二章系统方案论证与选型 (3) 2.1控制器部分 (3) 2.2数据采集部分 (4) 2.2.1 传感器的选择 (4) 2.2.2放大电路选择 (6) 2.2.3 A/D转换器的选择 (7) 2.2.4键盘处理部分方案论证 (8) 2.3显示电路部分的选择 (9) 2.4超量程报警部分选择 (9) 2.4.1 电源模块方案选型 (9) 第三章硬件电路设计 (10) 3.1AT89S52的最小系统电路 (10) 3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (10) 3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (11) 3.2电源电路设计 (12) 3.3数据采集部分电路设计 (12) 3.6.1LED结构与原理 (14) 3.6.2动态显示LED显示器接口 (15) 3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (16) 键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (16) 3.5报警电路的设计 (17) 第四章系统软件设计 (19) 4.1主程序设计 (19) 4.2子程序设计 (20) 4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (20) 4.2.2显示子程序设计 (21) 4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (21) 4.2.4报警子程序的设计 (22) 第五章总结 (23) 参考文献 (24) 附录1系统总图 (25)
第一章绪论 1.1 研究目的和意义 传统的机械秤有很多缺点，比如精度不高，结构复杂，易老化，成本高等。随着社会的发展，市场对秤的要求的越来越高，尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性，它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度，以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观，由于内部集成了单片机以及软件系统，电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。他可以完成过载报警，总价计算，数据通信等众多功能。 目前市场上使用的称量工具，或者结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，而且整体水平不高，部分小型企业质量差且技术薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤应用中的不足之处，具有现实意义。 1.2 电子称重系统的应用领域 电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。电子秤的应用领域主要分为工业计量和民用消费类。在工业计量应用领域有电子天平，珠宝秤，市场计价秤等；而民用秤主要有厨房秤，人体秤，便携式口袋秤等。工业计量应用对精度要求较高，而民用消费类的应用对精度的要求不高，但对秤的外观，智能性，便携性却有很高的要求。 1.3主要工作以及论文结构
东华理工学院长江学院毕业设计（论文） 题目：人体健康监测器 英文题目：Monitoring human health equipment 学生姓名：邵锦 班级：023122 指导教师：黄永忠 专业：机电系自动化
二零零二六年六月
摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们对自身健康状况越来越关注，人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查，因此，一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置，比如：体温表、电子血压计等由于操作简单，受到人们的欢迎。但是，这些装置大多功能单一，如果需要随时对多种健康指标进行监测，必须随身携带多种监测装置，给使用者带来了麻烦。 本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器，模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元：中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据，通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能，可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测，让用户随时了解自己的身体状况 关键词。 A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片 Summary Along with modern people rhythm of life quickening as well as quality of life enhancement, the people more and more pay attention to own state of health, the people hoped can as necessary, simple, convenient carry on the inspection to the body, therefore, some volumes small portable or home use health monitor installment, for instance:Clinical、 thermometer, electronic sphygmomanometer and so on because operates simply, receives people's welcome. But, these installment mostly function is unitary, if needs as necessary to carry on the monitor to many kinds of healthy targets, must carry many kinds of monitor installment along with, has brought the trouble to the user. This design is the monitor human body health instrument which one kind carries along with. Has contained or many sensors, the mold/The number switch will gather the signal will transform into the digital signal transmission for the central processing element: The central processing element transforms the digital signal into the human body healthy data, through the monitor and so on the external instrumentation demonstrated gives the user.It synthesized a series of sole healthy monitor function, may simultaneously to the human body temperature, the blood pressure and the pulse carries on the monitor, lets the
智能电子血压计的构造 ★气泵：①加压微型气泵（二代）：特点是：加压快，但出气气流脉动大。 ②微型伺服气泵（三代）。目前只有广州玛奈特、优德控股集团（德国）有限公司、金亿帝科技有限公司和日本的OKEN SEIKO公司、欧姆龙公司，可以制造这种高科技的微型伺服气泵。其特点是：加压平稳、出气气流脉动非常小；可以用于伺服控制。其特点是：加压平稳、出气气流脉动非常小；可以用于伺服控制。 ★气体压力传感器：目前用于电子血压计的最关键部件是气体压力传感器。，分为两种类型，一种是电阻式气体压力传感器，另一种是电容型气体压力传感器。 电容式传感器是电子血压计所使用的主流传感器，其优越性是线性度优良，易于进行温度补偿。缺点是没有标准品，全球只有少数几家公司能制造此传感器，如优德控股集团（德国）有限公司、日本欧姆龙、日本松下、广州玛奈特等。 近年来，电阻型气体压力传感器被台湾制造商及大陆一些制造商使用，其优点是可以使用标准品（IC公司制造），特别有利于方案商推广其方案，缺点是不利于温度补偿。 ★电子控制排气阀： 用于第二代电子血压计，特点是通过软件进行伺服控制，使排气速度维持恒定不变，以便提高血压测量的精度。目前拥有此电子控制排气阀技术及其伺服控制的公司有：优德控股集团（德国）有限公司、日本欧姆龙和日本松下。 ★电子血压计的软件： 这是电子血压计的核心，全球只有为数不多的10来家公司能开发适于大量生产的软件。大致是------大陆3家：优德控股集团（德国）有限公司，天津九安医疗电子股份有限公司；广州玛奈特医疗器械有限公司；台湾有3家；其它都为日本的制造商。还有一些很小的开发商，但由于没有大量生产，软件、硬件都得不到改进、得不到验证，估计很难有什么发展。智能电子血压计简介 ①、什么是智能加压？ 智能加压就是指电子血压计在加压过程中，会预先对测量者的收缩压进行一次粗略的判断，从而决定最终需要加至的压力值，通常压力值会加至测量者收缩压的+30mmHg左右。智能加压技术主要用于第二代电子血压计。与智能加压相对应的是固定加压。固定加压即把电子血压计的初始加压值设定在某一固定位置，通常设定在190mmHg左右。固定加压技术多用于第一代电子血压计。 ②、智能加压有什么好处？ 首先是舒适，因为没有过高的压力施于手臂。比如收缩压为120mmHg的测量者，其加压值只需到达150mmHg左右即可。 其次是精确，智能加压可避免因加压过高引起的不适而带来血压测量的不稳定，从而避免对测量精度的影响。 最后是安静，智能加压技术要求使用静音气泵、噪音大的气泵不能用于智能加压的血压计。因此，使用具有智能加压技术的电子血压计，使用者会更加舒适，而测量结果会更加准确。 ③、智能加压技术的难度在哪？ 其难度在于加压的同时要预判测量者的收缩压，而加压时气泵的干扰很大，导致很难检测到血压的信号，因此只有少数几家拥有第三代电子血压计技术------加压同步测量（MWI）技术的制造商才有智能加压技术。 ④、谁拥有智能加压技术？
学号： G RADUATE T HESIS 论文题目：基于51 单片机的电子秤的设计 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师： 2017 年06 月12 日
第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C 语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg ，重量误差不 大于± 0.005Kg）, 并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。 称重传感器原理 即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。 传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成” 。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下（如高低温、湿热），传感器所占的误差比例就更大，因此，在人们设计电子秤时，正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多，根据工作原理来分常用的有以下几种：电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。（本设计采用的是电阻应变式） 电阻应变式称重传感器包括两个主要部分，一个是弹性敏感元件：利用它将
毕业设计说明书 课题名称：血压计的设计与制作 学生姓名陆晓飞 学号 0902013317 所在学院浙江机电职业技术学院 专业机电一体化 班级机电0933 指导教师韩爱娟 起讫时间： 2012 年 2 月12 日～ 2012 年 4 月 6 日
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。
目录 前言 (1) 第一章便携式血压计装置总体概述 (4) §1.1 便携式血压计简介 (4) §1.1.1 便携式血压计的介绍 (4) §1.1.2 便携式血压计功能简介 (4) §1.1.3 便携式血压计使用注意事项 (4) §1.2 血压计装置设计方案 (4) §1.2.1 设计总体要求 (4) §1.2.2 具体设计方案 (5) §1.3 便携式血压计工作原理 (7) §1.3.1 血压测量的工作原理 (7) §1.3.2 便携式血压计的工作原理 (8) 第二章硬件电路的设计 (9) §2.1 传感器简介以及电路设计 (9) §2.1.1 传感器简介 (9) §2.1.2 传感器电路设计 (10) §2.2 AT89C51单片机的简介及其电路设计 (11) §2.2.1 AT89C51简介 (11) §2.2.2 主要性能参数 (11) §2.3 单片机电路设计 (15) §2.3.1 AT89C51的复位电路： (15) §2.3.2 AT89C51的时钟电路： (15) §2.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接 (16) §2.4 液晶显示模块简介及电路设计 (16) §2.4.1 液晶显示模块DM-1602简介 (16) §2.4.2 液晶显示模块DM-1602电路设计 (20) §2.5 其他电路设计 (20) §2.5.1 电源电路 (20) §2.5.2 线性阀PWM控制电路 (21) §2.5.3 充气PUMP控制电路 (22) §2.5.4 按键电路 (22) 第三章软件系统流程以及程序的设计 (23)
单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展, 传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰, 电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算
价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。 6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示: 图1 单片机电子秤硬件方案
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。
医疗器械临床试验方案产品名称：电子血压计 型号规格：XXX 申请者：XXX 临床试验单位： 临床试验类别：临床验证 临床试验负责人：（签字） 2006年12月5日
电子血压计临床试验方案 一、临床试验的背景 电子血压计是通过记录识别由心脏跳动引起的、作用于动脉血管壁上的微薄压力变化与腕带压力变化值，使用模糊记忆方式进行测量收缩压与舒张压。采用电子血压计测量血压时，不需要听诊器助听，患者独自即可完成测量。脉搏的测量是仪器通过感知脉搏跳动时的振动，记录脉搏跳动次数，并记录时间后，计算并显示出来。 电子血压计是XXX开发的医用电子设备，主要用于家庭、医疗机构进行血压、脉搏的测量。以往产品完全返销韩国、出口到德国等国家。为了开拓国内市场，按照我国法律法规的要求，就该产品临床使用的安全性、有效性进行了临床验证。 二、产品的机理、特点与试验范围 1.产品的机理 血压计的工作原理是采用模糊记忆方式进行测量的。即将腕带压力升至足以切断动脉血流后，逐渐排气。在排气过程中，记录由心脏跳动引起的、作用于动脉血管壁上的微薄压力变化与腕带压力变化值。根据特定的运算法则计算出最高压力与最低压力值。采用模糊记忆方式测量血压时，不需要听诊器助听，即简单又方便。 脉搏的测量是仪器通过感知脉搏跳动时的振动，记录脉搏跳动次数，并记录时间后，计算并显示出来。 2.产品的特点 ☆显示方法采用13位夜晶数字显示(最高血压、最低血压、脉率、日期、时间)。 ☆测量范围：血压 20 mmHg~300mmHg，脉率 40次/分~199次/分。 ☆精度：血压± 3mmHg，脉率± 5%。 ☆加压：由微型气泵自动加压。 ☆减压：由电磁阀自动排气。 ☆快速放气：由电磁阀快速排气。 ☆自动再加压：当腕带中的气压不足时，将自动进行再加压。 ☆自动切断电源：停止使用1分钟后，自动切断电源。
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。
四川信息职业技术学院 毕业设计阐明书(论文) 设计(论文)题目： 基于单片机电子秤设计 专业：应用电子技术 班级：应电12-3 学号： 1111111 姓名：某某某 指引教师：某某某
二〇一四年十一月二十五日
四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书
目录 摘要................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章方案设计与论证................................................................... 错误!未定义书签。 1.1方案选取 ............................................................................ 错误!未定义书签。 1.2方案论证 ............................................................................ 错误!未定义书签。第二章硬件设计与分析................................................................... 错误!未定义书签。 2.1单片机最小系统 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.1.1 芯片简介.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1.2 时钟电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.1.3 复位电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.2信号采集模块 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.3数据转换电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 A/D转换器选取................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 ADC0832简介 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3单片机对ADC0832控制原理 ............................ 错误!未定义书签。 2.4声光报警电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.5显示电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。 2.6整机电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。
电子血压计毕业论文 目录 摘要 前言 (5) 1. 基于单片机的电子血压计装置总体概述 (7) 1.1 基于单片机的电子血压计简介 (7) 1.1.1基于单片机的电子血压计的介绍 (7) 1.1.2基于单片机的电子血压计功能简介 (7) 1.1.3基于单片机的电子血压计使用注意事项 (7) 1.2 血压计装置设计方案 (8) 1.2.1 设计总体要求 (8) 1.2.2 具体设计方案 (8) 1.3基于单片机的电子血压计工作原理 (10) 1.3.1 血压测量的工作原理 (10) 1.3.2基于单片机的电子血压计的工作原理 (11) 1.4体温测量方案选择 (11) 1.4.1 集成温度传感器 (11) 1.4.2 温度传感器的选择 (12) 1.4.2 体温测量的工作原理 (12) 2.1 传感器简介以及电路设计 (13) 2.1.1 传感器简介 (13) 2.1.2 传感器电路设计 (15) 2.2 AT80C51单片机的简介 (15) 2.3 单片机电路设计 (17) 2.3.1 AT80C51的复位电路： (17) 2.3.2 AT80C51的时钟电路： (18) 2.4 液晶显示模块简介及电路设计 (19) 2.4.1 液晶显示模块DM-1602简介 (19) 2.4.2 液晶显示模块DM-1602电路设计 (22) 2.5 其他电路设计 (22) 2.5.1 电源电路 (22) 2.5.2 线性阀PWM控制电路 (23) 2.5.3 充气PUMP控制电路 (24)
2.5.4 按键电路 (24) 3. 软件系统流程以及程序的设计 (26) 3.1 单片机主程序流程图 (26) 3.2 处理模块 (26) 3.3测量模块 (27) 3.4 信号处理模块 (27) 3.5 显示模块 (28) 3.6 电源处理模块 (29) 结论 (30) 参考文献 (31) 致谢 (32) 附录 (33) 子程序流程： (33) 部分参考程序 (35)
学号： 毕业设计 G RADUATE T HESIS 论文题目：基于51单片机的电子秤的设计 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师： 2017年06月12日
第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。称重传感器原理 即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。 对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。 传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下（如高低温、湿热），传感器所占的误差比例就更大，因此，在人们设计电子秤时，正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多，根据工作原理来分常用的有以下几种：电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。（本设计采用的是电阻应变式）电阻应变式称重传感器包括两个主要部分，一个是弹性敏感元件：利用它将被测的重量转换为弹性体的应变值；另一个是电阻应变计：它作为传感元件将弹性体的应变，同步地转换为电阻值的变化。电阻应变片所感受的机械应变量一般
摘要 电子秤是日常生活中常用的称重设备，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。 微电子技术的发展为电子秤提出了改进的空间。电子秤向着简单、便宜发展，智能化、精确的电子秤成为了人们的追求。本简易电子秤以常见的AT89C51为核心，以电阻应变片采集应变数据，通过HX711放大并进行AD转换供单片机处理，用LCD1602显示所测量的重量，同时本电子秤系统还提供单价设置进行求价格的计算以及去皮功能，通过一些简单低成本的元器件就完成了一个功能齐全的电子秤的制作，将传统电子秤的成本进行了缩减。 关键词：电阻应变片 AT89C51 HX711 电子秤
第一章方案与论证 一、方案类型 （一）方案一 通过单片机为主控芯片，用应变片采集应变数据，通过专用仪表放大器INA128对采集到的信号进行放大，在配上模数转换芯片对放大了的模拟信号转化为数字信号，传入单片机中进行数据处理，找出函数关系并转化关系。通过数字信号转化为重量值显示在LDC1602上，同时通过键盘进行数据输入，输入单价、去皮等功能。通过蜂鸣器和二极管实现超额报警功能。 （二）方案二 以单片机为主控芯片，应变片采集应变数据，将放大和模数转换用HX711芯片来同时进行实现，将模拟量传入主控芯片单片机中进行数据转换，通过函数关系转换为重量显示到LED 上或者LCD1602上，同时通过键盘按键进行数据输入，输入单价、去皮等功能，并通过蜂鸣器进行数据处理。 （三）方案三 运用PLC作为主控制器，PLC运用广泛，它具有接线简单，通用性好，编程简单，使用方便，可连接为控制网络系统，易于安装，便于维护等优点。 二、方案论证与选定 运用51单片机作为主控芯片，AT89C51是一种高效微控制器。它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。但方案一中，放大和AD转换模块为独立模块，它们的独立设计费事费力且还会存在误差较大的情况。相比于方案一，方案二一HX711作为放大和AD 转换芯片，简化了电路结构。HX711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片。与同类型其他芯片相比，该芯片集成了包括文雅电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。精度方面很好的满足了题目中的要求，相比于方案一，方案二根据可行性。 方案三采用PLC作为主控芯片，但其价格昂贵，违背了我们制作电子秤的简单、便捷、便宜的原则，所以我们并没考虑选用PLC作为主控芯片。 综合考虑后，我们决定选择方案二来进行本简易电子秤系统的设计与制作。通过精度、价格、简单程度出发考虑，方案二是最合适的。