基于AVR单片机的数字血压计设计

基于单片机的电子血压计设计一、引言血压是人体重要的生理参数之一，对于健康监测和疾病诊断具有重要意义。

传统的血压测量方法通常需要专业医护人员操作，且不够便捷。

随着电子技术的发展，电子血压计逐渐普及，为人们提供了更加方便、快捷的血压测量方式。

本文将介绍一种基于单片机的电子血压计的设计。

二、总体设计方案（一）系统功能需求电子血压计应能够准确测量收缩压和舒张压，并以直观的方式显示测量结果。

同时，应具备存储测量数据、设置测量时间间隔等功能。

（二）系统组成本电子血压计主要由压力传感器、信号调理电路、单片机、显示屏、按键和电源等部分组成。

压力传感器用于采集血压信号，将其转换为电信号。

信号调理电路对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量。

单片机作为核心控制器，负责对处理后的信号进行分析和计算，得出血压值，并控制显示屏和其他模块的工作。

显示屏用于显示测量结果和相关信息，按键用于用户操作，如启动测量、设置参数等，电源为整个系统提供电力支持。

三、硬件设计（一）压力传感器选择选用合适的压力传感器是保证测量精度的关键。

常见的压力传感器有电容式、电阻式和压电式等。

综合考虑精度、成本和可靠性等因素，本设计选用_____型压力传感器。

（二）信号调理电路设计信号调理电路主要包括放大器和滤波器。

放大器用于将压力传感器输出的微弱信号放大到适合单片机处理的范围。

滤波器用于去除信号中的噪声和干扰，提高信号的质量。

（三）单片机选型单片机是整个系统的控制核心，应具备足够的计算能力和接口资源。

本设计选用_____型号的单片机，其具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，能够满足系统的需求。

（四）显示屏和按键设计显示屏选用_____型液晶显示屏，具有显示清晰、功耗低等优点。

按键采用_____式按键，操作方便、可靠。

（五）电源设计为了保证系统的稳定工作，电源设计至关重要。

本设计采用_____电源方案，提供稳定的_____V 电压输出。

0 引言随着当前社会的不断向前发展，我国人口老龄化比重不断提升，大部分医疗设备逐渐趋于家庭化，本文设计的便捷式血压计就是经典家庭医疗监测设备的一种。

便捷性电子式血压计相对守旧的水银式血压计最突出的优势就是便携性高、操作简易，可以单独操作，且测量值方便记录，基本可以满足现代中老年人使用的需求。

1 系统测量的原理仪器主要利用示波法进行监测，采用充气袖带阻断人体手臂动脉的血流。

换言之，当充气袖带上的气体压力比心脉收缩压力高时，脉搏波就会消失，压力一旦下降，脉搏波就会逐渐的出现[1]。

脉搏波迅速增大的主要原因往往是充气袖带所受的压力从高于心脏收缩压变为低于心脏收缩压，并且会随着收缩压达到一个平均压的最大值，最后随着充气袖带上的压力变小而慢慢降低。

2 系统总体设计设计该产品的系统主要是由信号滤波电路、模拟信号转换成数字信号电路、电压转换基础电路、单片机控制电路、液晶显示电路（LCD）组成，具体见图1监测设备结构图[2]。

测量仪的原理是将气压传感器放在人体手臂上，利用这种方式先将气压转成电子信号，再用信号调整电路把信号转化成可由单片机操作的电子信号，然后通过单片机本身自带的AD 转换电路对获得的电压信号进行量化、采样，再依据标准算法把用户的心率和血压值计算处理啊，最终由单片机将计算结果传送到LCD 液晶显示屏上展示出来供用户查看。

系统检测设备图如图1所示。

3 该系统硬件设计3.1 压力传感器单片机负责处理压力传感器搜集到的血压波信号，从而精准的算出平均压。

这款传感器主要有两个好处，其一能在测量不超出范围的前提下保持浮动，其二是传感器线性度很强，可以直接片上补偿，方便使用[3]。

3.2 放大模块在设计过程中，往往利用测量模拟量的传感器搜集信high performance cmos 8-bit microprocessor has been successfully designed This paper will focus on the principle of electronic sphygmomanometer measurement and the design method of software and hardware. The sphygmomanometer uses an imported pressure sensor to convert the collected blood vessel pressure into an electronic signal, converts the Analog Signal into a specific digital signal, and then returns to a single-chip microcomputer for further processing, such as calculation, storage and display. This kind of family electronic blood pressure meter’s design may let the people use more conveniently, does not delay the noble time. In addition, the passive construction and chip used in the system de-sign have the advantages of low cost, low power consumption and miniaturization, which is in line with the prospect of the development of society.Keywords:single chip; portable; electronic sphygmomanometer; pressure sensor3.3 滤波模块测量人体血压的过程中，考虑到MPX2050传感器输出信号不稳定，特意使用了有缘带通滤波器，从而有效的稳定信号，屏蔽高频噪音，适当的放大信号[4]。

西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的电子血压计设计所属学院：电子工程学院指导老师职称：学生姓名：班级、学号专业：西安航空职业技术学院制年 01 月 16 日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机的电子血压计设计任务与要求：基于单片机的电子血压计是传感技术和微电脑技术的结合体，它的结构应该能保证完成三项基本任务：①感应血流的压力和温度；②判别高压和低压；③在屏幕上显示测量结果。

时间： 2014 年 11月24 日至 2015 年 1 月 16 日共 8 周所属学院：电子工程学院学生姓名：学号：专业：指导单位或教研室：指导教师：职称：西安航空职业技术学院制2015年 01 月 16 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

基于单片机的电子血压计的设计摘要:本课题主要任务是设计基于单片机的电子血压计，并且具有测量体温功能。

本文采用单片机AT80C51、DM-1602液晶显示屏、压力传感器ASDX001及温度传感器AD590与PWM和PWMP控制电路。

该设计以压力传感器ASDX001及温度传感器AD590作为外部信号采集部件，以单片机80C51为核心的控制器实现对采集信号的处理。

我们还设计了五大软件系统流程模块：处理模块、测量模块、信号处理模块、显示模块、电源处理模块。

血压和体温通过按键进行切换。

关键词：ASDX 001；AT80C51；液晶显示；压力测量。

THE Design of Embedded Electronic Devices Based onMCOAbstract: This topic main task is to design the electronic device based on single chip, and have temperature function. This paper USES the monolithic AT80C51, DM - 1602 LCD screen, pressure sensor with ASDX001 and temperature sensorAD590 PWM and PWMP control circuit.This design with pressure sensor ASDX001 and temperature sensor AD590 as an external signal acquisition parts, taking single-chip 80C51 as the core of the controller to achieve collection signal processing. We also design has five software system flow module: processing module, measurement modules, signal processing module, display module, power handling module. Blood pressure and temperature through switching keys.Keyword: ASDX 001、AT80C51、liquid crystal show that the module、Pressure measurements.目录1.基于单片机的电子血压计装置总体概述 (1)1.1基于单片机的电子血压计简介 (1)1.1.1基于单片机的电子血压计的介绍 (1)1.1.2基于单片机的电子血压计功能简介 (1)1.1.3基于单片机的电子血压计使用注意事项 (1)1.2血压计装置设计方案 (1)1.2.1 设计总体要求 (1)1.2.2 具体设计方案 (2)1.3基于单片机的电子血压计工作原理 (4)1.3.1 血压测量的工作原理 (4)1.3.2基于单片机的电子血压计的工作原理 (5)1.4体温测量方案选择 (5)1.4.1集成温度传感器 (5)1.4.2 温度传感器的选择 (6)1.4.2 体温测量的工作原理 (6)1.4.3 体温计的准确度对比 (7)2.硬件电路的设计 (8)2.1传感器简介以及电路设计 (8)2.1.1 传感器简介 (8)2.1.2 传感器电路设计 (9)2.2AT80C51单片机的简介 (10)2.3单片机电路设计 (11)2.3.1 AT80C51的复位电路： (11)2.3.2 AT80C51的时钟电路： (12)2.4液晶显示模块简介及电路设计 (13)2.4.1 液晶显示模块DM-1602简介 (13)2.4.2液晶显示模块DM-162电路设计 (16)2.5其他电路设计 (16)2.5.1 电源电路 (16)2.5.2 线性阀PWM控制电路 (17)2.5.3 充气PUMP控制电路 (18)2.5.4 按键电路 (18)3. 软件系统流程以及程序的设计 (19)3.1单片机主程序流程图 (19)3.2处理模块 (20)3.3测量模块 (21)3.4信号处理模块 (21)3.5显示模块 .................................................................................................... 错误！未定义书签。

基于AVR 单片机的数字血压计设计The Design o f Digital Blood Pressure Monitor Based on AVR郭 岳 熊和金(武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430063)摘 要:本文以Atmel 公司生产的ATm ega128为控制核心,配合压力传感器,外围电路和LCD 显示提出了一种数字血压计的设计方案。

该血压计具有低成本,体积小,低功耗,便于携带和操作的优点,是现代家庭的必备工具。

关键词:数字血压计;压力传感器;ATm ega1281 系统工作原理1 1 血压测量原理心脏每时每刻如泵一样对血液施加压力,而血液流经血管壁所施加的压力就是血压。

其中心脏收缩,输出血液时的最高压,称为收缩压(高压),心脏舒张,血液回流心脏时的最低压,称为舒张压(低压)。

血压计的测量原理:由袖带冲气压迫测量部位阻断血流,然后通过排放袖带中的气体使血液再次流动。

血压测量就是根据血液再次流动时发出的血流声音及振动的变化来判定的。

这里采用示波法(振荡法)来测量血压,即当袖带的压力等于血压时,血液开始可以流通而产生所谓的袖带声,这时也就是收缩压,必须开始从这里做记录,直到最后当袖带声没有的时候,此点即为舒张压。

1 2 工作原理血压传感器将用户的血压变换成电压信号,经过信号调理电路送到ATmeg a128单片机的AD 模块中,再经过单片机处理后在LCD 上显示,随时可以看到血压值。

具体工作过程是:单片机PWM 输出控制气泵充气至200mmHg 高,慢慢以每秒约下降(3~5)mmH g 的速度放气。

一路AD 采样袖带内气压直流分量以便取得收缩压和舒张压;一路AD 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。

最后通过软件将计算出的收缩压和舒张压结果输出至LCD 显示,并且可将测量到的血压值存储到EEPROM 中保存起来作为原始数据方便就医时参考。

系统框图如图1。

图1 系统原理框图2 硬件电路设计2 1 压力传感器本电路采用M PS -3117型压力传感器。

基于单片机的电子血压计设计随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，血压计已经成为家庭必备的医疗设备之一。

传统的血压计多为水银柱式血压计，但因其操作繁琐、测量精度低、不易读数等缺点，已经逐渐被电子血压计所取代。

本文将介绍一种基于单片机的电子血压计设计。

一、系统组成本系统主要由以下几个部分组成：1、血压传感器：用于测量血压，将血压信号转换成电信号输出。

2、信号处理电路：对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以便于单片机采集。

3、单片机控制电路：采用单片机作为控制核心，对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析。

4、显示电路：将测量结果显示在液晶屏上，以便于用户查看。

5、电源电路：为整个系统提供稳定的电源。

二、工作原理本系统的工作原理如下：1、血压传感器采集血压信号，将其转换成电信号输出。

2、信号处理电路对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，使得信号更易于采集和处理。

3、单片机控制电路对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析，计算出收缩压和舒张压的值。

4、显示电路将测量结果显示在液晶屏上，用户可以直接查看测量结果。

三、硬件设计1、血压传感器：采用压电陶瓷传感器作为血压传感器，可以将血压信号转换成电信号输出。

2、信号处理电路：采用放大器和滤波器对传感器输出的电信号进行放大和滤波处理，使得信号更易于采集和处理。

3、单片机控制电路：采用单片机作为控制核心，对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析。

本设计采用AT89C51单片机进行控制。

4、显示电路：采用液晶显示屏作为显示器件，将测量结果显示在液晶屏上，以便于用户查看。

本设计采用液晶显示屏进行显示。

5、电源电路：采用线性稳压器LM7805作为电源电路，为整个系统提供稳定的5V电源。

四、软件设计1、主程序：主程序主要完成系统的初始化、数据采集、数据处理、结果显示等功能。

主程序流程图如图3所示。

2、数据处理子程序：数据处理子程序主要完成对采集到的数据进行处理和分析，计算出收缩压和舒张压的值。

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；LEDBased on monolithic integrated circuit'sblood pressure survey meter designAbstract: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 i s be transformed digital signal.Then the singlechip processes these digital signal such as display, saving, transmitting.Keywords:Blood pressure；singlechip；sensor；LED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。

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 monitorAbstractSingle 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.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 (2)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)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 (7)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 时钟及复位电路设计 (17)4.3 ADC0809转换电路及部结构及功能部件 (19)4.3.1 A/D转换系统 (19)4.3.2 ADC0809部结构及功能部件 (20)4.3.3 ADC0809的运行时序 (22)4.4 自动充放气电路的设计 (22)4.5 控制按钮电路与显示电路 (23)4.5.1 控制按钮电路设计 (24)4.5.2 显示电路 (24)5 软件设计 (26)5.1 血压信号采集 (26)5.2 控制按钮及显示电路程序设计 (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)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，很多病人由于没能及时发现病变延误了治疗而死于非命。