基于80C196KC单片机的便携式家庭心电血压监护仪的研制
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基于物联网的家庭便携式血压监测系统尹立强;赵欣【期刊名称】《河南科技学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】According to the characteristics of remote monitoring of the Internet of things,the system of home portable blood pressure monitoring based on Internet of things was designed in this paper.The design adopted MPX5050GP blood pressure sensor to collect and process signal, and made A/D conversion for blood pressure signal through the CC2430 chips.The system also set alarm and completed wireless data transmission function through ZigBee technology, and data will be transfered to the home network terminal,then transmitted to the medical care center through the network,thus the work on the user's remote monitoring is completed.%根据物联网远程监护的特点,设计了物联网家庭便携式血压监测系统。
系统设计采用MPX5050GP压力传感器进行血压信号的采集与处理,通过CC2430芯片对血压信号进行A/D转换,同时设置报警提示,采用ZigBee技术完成无线数据传输功能,将数据传输到家庭网络终端,继而通过网络传输到医疗监护中心,完成对用户的远程监护工作。
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]。
本科学生毕业设计基于单片机的便携式心率测试仪的设计院部名称:专业班级:学生姓名:指导教师:职称:讲师黑龙江工程学院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreePortable Heart Rate Measuring InstrumentBased on MCUCandidate:Specialty:Class:Supervisor:Lecturer Li JingHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin摘要随着生物医学工程技术的发展, 医学信号测量仪器日新月异。
生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益紧密。
通过对人体各种生理信号的检测,能更好的认识人体的生命现象。
脉象包含丰富的人体健康状况信息, 脉诊技术应客观化、定量化。
本设计利用光电式传感器, 设计脉搏信号获取的方法。
本设计主要是基于单片机的便携式脉搏测试仪的具体实现方法,利用光电传感器产生脉冲信号,经过放大整形后,输入单片机内进行相应的控制,从而测量出一分钟内的脉搏跳动次数,快捷方便。
通过观测脉搏信号,可以对人体的健康进行检查,通常被用于保健中心和医院。
本设计所设计的基于单片机的便携式心率测试仪对推进脉诊技术客观化的实现具有积极的促进作用。
关键词:脉搏;单片机;光电传感器;脉冲信号;便携式ABSTRACTWith the development of the biomedical engineering technology, the medical signal measuring instrument is changing everyday. Biomedical measurement and clinical medicine and health care increasingly close ties. We could better understand the phenomenon of human. life through various physiological signal detection of the human body. Pulse inclusions rich state of the health information, By using optical sensors, With the high development of electronics and computer nowadays, the pulse diagnosing technology should be objective and quantitive. this text access to the pulse signal design methods. This paper mainly introduces the concrete realization method for digital pulse counter, which uses photoelectric sensors to generate pulse signal. The pulse signal is amplified and regenerated to input into MCU to carry out corresponding control, as a result the pulse number per a minute is measured. The use of the pulse counter is quick and convenient. Through observing the pulse signal, human health can be inspected, it is usually used in health care centers and the hospitals. In my design, Portable heart rate measuring instrument based on MCU has a positive role in promoting the objective of the pulse technology.Key words: Pulse;MCU;Photoelectric Sensor;Pulse Signal;Portable目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................. I I 第1章引言 .. (1)1.1概述 (1)1.2基于单片机的心率测试仪的发展与应用 (2)1.3本设计的主要内容 (3)第2章整体方案分析 (4)2.1任务 (4)2.2要求 (4)2.3系统的整体方案 (4)2.4 方案的对比和论证 (4)2.4.1脉搏检测传感器的选择 (4)2.4.2单片机的选择 (6)2.4.3显示部分的选择 (6)2.5设计时要考虑的问题 (7)2.5.1环境光对脉搏传感器测量的影响 (7)2.5.2电磁干扰对脉搏传感器的影响 (7)2.5.3测量过程中运动噪声的影响 (8)2.6本章小结 (8)第3章硬件电路设计分析 (9)3.1控制器 (9)3.1.1AT89S52 (9)3.1.2AT89S52的特点 (9)3.1.3AT89S52的结构 (9)3.2脉搏信号采集 (12)3.2.1光电传感器的结构及原理 (12)3.2.2信号采集电路 (13)3.3信号放大电路 (14)3.4波形整形电路 (15)3.5单片机处理电路 (15)3.6 显示电路 (16)3.7 报警电路 (17)3.8 本章小结 (18)第4章软件系统 (19)4.1主程序流程 (19)4.2定时器中断程序流程 (20)4.3 INT中断程序流程 (21)4.4显示程序流程 (21)4.5蜂鸣器报警流程 (22)4.6本章小结 (23)结束语 (24)参考文献 (26)致谢 (28)附录 (29)附录A整体硬件电路图 (29)附录B程序 (30)附录C外文翻译 (36)第1章引言1.1概述多年来,心率测试仪在心脑血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用,它记录的心脏活动时的生物电信号,已成为临床诊断的重要依据。
基于单片机智能健康监护仪设计一、研究意义随着生活水平的不断提高,人们对健康保健和常规检查越来越重视。
而且社会老龄化的不断加剧,老年人健康问题也成为了深受社会关注的问题。
但是目前的医疗设施水平还远远不能满足社会需求。
因此,研究一种新的医疗设备势在必行。
智能健康监护仪就成为解决上述问题的有效途径。
本文研究的智能健康监护仪可以实现对病人血压、体温、心电、心音、脉搏等参数的实时监护,具有良好的可扩展性和灵活性。
本智能健康监护仪可对多项人体生理参数(体温、血压、脉搏、心电、心音)进行采集和分析,从中得到关于用户健康状况的信息。
同时,本系统还可通过多种接口将信息传送至PC,并可以通过3G网络将信息发送至手机等移动式设备。
本产品扩展性强、便携、易用,在个人保健等方面有较好的发展前景。
二、研究内容在参阅大量相关文献的基础上,研制一款便携式的智能健康监护仪。
该智能健康监护仪能对患者进行实时监护,包括对心电、心音、脉搏、体温等生理信号的采集、显示、分析处理、网络传输等。
该监护仪能通过因特网实时的将数据传输到监护中心,以实现远程实时监护,监护中心端软件实现包括对各病人生理信号数据的接收、显示、管理、分析处理等。
本项目研究包括心电、血压、脉搏、体温、呼吸、脑电等生命指征信号提取、识别及传输方法;研制人体生命指征信号检测处理模块;开发基于远程医疗信息交互系统。
本项目采用3G技术,设计一种创新型的网络式监护装置,是一种创新型的智能健康监护仪。
智能健康监护仪由专用传感器构成,传感器对所需要监测的人体生理指标比如血压、脉搏、体温、心电、心音等数据进行采集。
通过Internet网络可以将数据传输至远程医疗监护中心,由专业医疗人员对数据进行统计观察,提供必要的信息反馈和咨询服务,实现智能健康监护。
此款智能健康监护仪具有外观精致,小巧玲珑,便于携带,操作方便、简单,检测准确,性价比高等特点。
它使得被监护人能够拥有较多的自由活动空间,在获得较准确的测量指标的同时,免除人们在家庭与医院之间奔波的劳苦。
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 PRESSUREMONITORABSRACTThe rapid development of modern society, leading to deteriorating environment, unhealthy living habits and unscientific eating habits, leading to the emergence of an increasing number of human diseases. Which has one invisible killers of the human hypertension, and has gradually risen to the top ranks of human disease, a long-term hazard to human health, so that patients suffering from hypertension pain. How convenient and effective measurement and monitoring hypertension, and thus effective prevention and treatment of hypertension, a confrontation hypertension is the most important issue. Therefore, design a convenient measurement of blood pressure devices, has become a priority. This article will detail the design of our intelligent blood pressure measuring devices.Home Blood Pressure Monitor, mainly for home. Home health care has become a fashionable modern health care. Measuring blood pressure in the past people have to go to the hospital for the job now as long as the electronic blood pressure monitor has a home, sit at home monitoring of blood pressure can be at any time, such as abnormal blood pressure can be found in time to the hospital for treatment, prevention plays a cerebral hemorrhage, heart failure The role of diseases such as burst.Keyword: ASDX 001、AT89C51、liquid crystal show that the module、Pressure measurements.目录前言 (5)第一章便携式血压计装置总体概述 (7)§1.1 便携式血压计简介 (7)§1.1.1 便携式血压计的介绍 (7)§1.1.2 便携式血压计功能简介 (7)§1.1.3 便携式血压计使用注意事项 (7)§1.2 血压计装置设计方案 (7)§1.2.1 设计总体要求 (7)§1.2.2 具体设计方案 (8)§1.3 便携式血压计工作原理 (9)§1.3.1 血压测量的工作原理 (9)§1.3.2 便携式血压计的工作原理 (10)第二章硬件电路的设计 (12)§2.1 传感器简介以及电路设计 (12)§2.1.1 传感器简介 (12)§2.1.2 传感器电路设计 (13)§2.2 AT89C51单片机的简介及其电路设计 (14)§2.2.1 AT89C51简介 (14)§2.2.2 主要性能参数 (14)§2.3 单片机电路设计 (17)§2.3.1 AT89C51的复位电路: (17)§2.3.2 AT89C51的时钟电路: (18)§2.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接 (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 (21)§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 (22)§2.5.3 充气PUMP控制电路 (23)§2.5.4 按键电路 (23)第三章软件系统流程以及程序的设计 (25)§3.1 单片机主程序流程图 (25)§3.2 处理模块 (25)3.3测量模块 (26)§3.4 信号处理模块 (26)§3.5 显示模块 (27)§3.6 电源处理模块 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)子程序流程: (32)部分参考程序 (33)附录元件清单 (37)前言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。
基于80C196KB单片机的血压监测仪的研制
周孟然;张亚
【期刊名称】《电子与自动化》
【年(卷),期】2000(000)004
【摘要】介绍了一种以80C196KB作下位机控制的智能化血压计,包括其检测血压的原理以及硬件组成和软件设计。
该血压计利用远程通讯,由上位机586进行系统管理,并采用软件的信号平均技术来达到较高的测量精度,在医疗临床上有广泛的适用性。
【总页数】4页(P10-13)
【作者】周孟然;张亚
【作者单位】淮南工业学院电气工程系;淮南工业学院电气工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TH77
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基于单片机便携式心电图仪的研究与设计便携式心电监护仪摘要本系统以TI公司的高精度仪表放大器INA2331和低功耗AT89C51单片机为核心,实现了两路心电信号的采集和显示。
设计采用右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等抑制干扰措施,提高了放大器的共模抑制比;选用内部资源丰富的AT89C51单片机和12864液晶显示器LCD 实现了心电信号的动态显示。
结果表明系统各项技术指标达到了设计要求,具有低功耗低成本的特点。
AbstractThe system which takes the high-precision instrumentation amplifier INA2331 and low-power AT89C51 MCU as the core has realized two_channel ECG’s detection, storage and display 。
It adopts a right-leg -driven circuit、a high-pass filter with reverse feedback and so on,which makes the CMRR of the preamplifier higher 。
By adopted the inner resourceful AT89C51 single chip and 12864 LCD the ECG can be recorded and playbacking demonstrated 。
The results indicate that the major technical specifications of the system meet the design equirements, The system has the following features, such as low-power、and low-cost 。