基于单片机血压测量计的设计

基于单片机的血压测量计设计

I 基于单片机的血压测量计设计

摘要：随着生活水平的提高，人们越来越观注自己的身体健康，血压是身体健康与否的一个重要指标。据2001年全国普查显示，我国平均每三个家庭就有一个高血压患者；慢性低血压的发病率为4%左右，其在老年人群中可高达10%。因此，研制既适合家庭保健人员又适合专业人士智能型血压计具有重要的意义。

本文研究的动态血压检侧仪属于微机检侧与控制领域，因为在国民经济的各个部门都己渗透微机检测与控制系统。国防技术、航天、航空、铁路、冶金、化工等产业自是不必说，就连日常生活中也用上了微机测控技术，如电梯、微波炉、电冰箱等。因此，通过对它的研究将对自己以后从事机电一体化产品的开发具有重要的意义。

本文利用微弱信号的检测技术设计出动态血压测量计。该血压测量计可以进行简单的血压测量。本文以目前较为流行的PIC单片机PIC16F874为血压测量计的核心，利用Motorola公司的压力传感器将血液对血管壁的压力转换为电信号，并送入单片机中集成的A/D转换模块将血压信号转换为数字信号后进行显示、存储、传输等处理。

关键词：血压；单片机；传感器；LED

基于单片机的血压测量计设计

II

Based on monolithic integrated circuit's

blood pressure survey meter design

Abstract:With the improvement of living standard，people more and more concern their

health. Blood pressure is an important symbol whether health or not.It is significant to design

intelligent sphygmomanometer which applied to both family member and doctor.

In this paper, the ambulatory blood pressure detection of computer-detection and control of

the area, because in the various sectors of the national economy has infiltrated computer

detection and control system. National defense technology, aerospace, aviation, railways,

metallurgy, chemical industry naturally Needless to say, even in daily life also use the

computer monitoring and control technologies, such as elevators, microwave ovens,

refrigerators and so on. Therefore, it will own after the study in mechatronics product

development is of great significance.

A blood presser dynamic testing system will be worked out in this article, which use testing

technique of delicated signal.The sphygmomanometer can be used simple blood pressure

measure.This article use PIC singlechip “PIC16F874” as the sphygmomanometer‟s

kernel,which is prevalent at present.Pressure which blood oppress vein is translated to electric

signal.Through PIC16F874„s A/D translation model it is be transformed digital signal.Then

the singlechip processes these digital signal such as display, saving, transmitting.

Keywords:Blood pressure；singlechip；sensor；LED

基于单片机的血压测量计设计

1 第1章 绪 论

1.1 课题研究的意义和总体目标

1.1.1 课题研究的意义

本文研究的动态血压检侧仪属于微机检侧与控制领域，通过对它的研究将对自己以后从事机电一体化产品的开发具有重要的意义。因为在国民经济的各个部门都己渗透微机检测与控制系统。国防技术、航天、航空、铁路、冶金、化工等产业自是不必说，就连日常生活中也用上了微机测控技术，如电梯、微波炉、电冰箱等。由于单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低可靠性高、价格便宜、实用灵活、开发周期短、适合国情等诸多优点，因此，在工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、智能仪器仪表、遥感遥测、通讯设备、机器人、高档家电中随处可见其身影。而这些智能器件可以运用到以下领域：(1)、消费者服务领域，它主要应用到家庭器具和娱乐器件；(2)、汽车领域，每辆汽车都将近有50个单片机，它们提供智能化控制，例如报警系统、ABS和安全气囊；(3)、在办公自动化领域，主要包括PC机、键盘、复印机和打印机；(4)、无线电通信领域，包括便携式电话、寻呼机和电话应答机；五是在所有的工业应用领域，例如旅馆房间的门锁、自动化水龙头和工业控制。作为自动化专业的学生，掌握单片机基本知识，学会其运用，并为以后在此基础上结合相关领域设计智能化产品和提高某些产品性能具有重要的实践意义。

本论文也具有比较重要的现实意义。目前，市场上的使用的血压计大部分仍是水银血压计，也有一些动态血压记录仪。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，影响血压因素非常多，由于每次测量的时间不可能很长，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。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。

基于单片机的血压测量计设计

2 1.1.2 课题研究的总体目标

本文研究的内容就是动态血压信号的数据采集系统的硬件设计。根据总体项目的要求，提出多种设计方案，选择最合适的方案进行硬件设计，以满足血压信号的数据处理系统的要求。硬件电路就满足项目的如下指标。

测量范围：收缩压：40~270 mmHg

舒张压：20~200 mmHg

平均压：30~220 mmHg

测级精度：±3 mmHg或±4%二者取最大。

测量方式：简单测量，不借助于PC机就能进行血压值的测量。能提供数据给PC机用于血压值的实时测量和血压波形的实时显示和记录。

过压保护：成人：315~330 mmHg起动过压保护

儿童：235~250 mmHg起动过压保护

测量时间：在无干扰的情况下，测量时间通常为30秒，也右可以进行长时间连续测量。

1.2 单片机应用的可靠性技术发展

在单片机应用中，可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范围和领域，提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来，单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术，这些新技术表现在如下几点：

(l)、EFT(Electrical FastTransient)技术

EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时，就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。这样，就提高了单片机工作的可靠性。

(2)、低噪声布线技术及驱动技术

很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，另外还在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的嗓声。现在为了适应各种应用的需要，很多单片机的输出能力都有了很大提高，Motorola公司的单片机I/O口的灌拉电流可达8mA以上，而Microchip公司的单片机可达25mA。这些电流较大的驱动电路集成到芯片内部在工作时带来了各种噪声，为了减少这种影响，现在单片机采用多个小管子并联等效一个大管子的方法，并在每个小管子的输出端串上不同基于单片机的血压测量计设计

3 等效阻值的电阻，以降低di/dt，这也就一是所谓“跳变沿软化技术”，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

1.3 单片机的发展趋势

单片机在目前的形势下，表现出几大趋势：

(1)、可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。

(2)、所集成的部件越来越多；Ns(美国国家半导体)公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了。如果从功能上讲它可以讲是万用机，原因是其内部已集成上各种应用电路。

(3)、功耗越来越低，以及和模拟电路结合越来越多。

随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现:单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。