便携式电子血压计设计

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]。

电子血压计人体工学设计要求1. 引言电子血压计是一种用于测量人体血压的仪器，广泛应用于医疗机构和家用。

在设计电子血压计时，人体工学设计起着至关重要的作用，它可以确保用户在使用过程中的舒适度、便利性和准确性。

本文将探讨电子血压计人体工学设计的要求。

2. 设备符合人体工学的设计2.1. 手柄设计•手柄设计应符合人体工学原理，舒适握持，避免手部疲劳。

•手柄形状宜设计成符合人手握持的曲线形状，便于用户轻松操作。

•手柄表面应设计成防滑材质，增加握持稳定性，避免手部滑动。

2.2. 按键布局•按键应设计成易于按压的形状和位置，避免用户操作时产生误操作。

•按键间距宜适中，避免用户按压相邻按键时产生混乱。

•按键应具备清晰的标识，用户易于理解和操作。

3. 显示屏设计•显示屏宜设计为大尺寸、高亮度的液晶屏，方便用户清晰地读取测量结果。

•显示屏上的信息应简洁明了，易于理解，避免用户在查看数据时产生困惑。

•显示屏的背光应具备调节功能，可根据环境光线的亮度调整背光亮度，确保在不同环境下都能清晰读取数据。

4. 充电及存储设计•为了方便用户使用，电子血压计宜设计为可充电的，采用USB接口充电。

•设备应具备存储功能，可保存历史测量数据，方便用户随时查看和追踪血压变化。

•存储功能的操作应简单明了，用户可以轻松获取所需的历史测量数据。

5. 其他设计考虑•设备整体重量宜适中，易于携带和操作。

•设备外壳应采用耐用、易清洁的材料制成，方便用户进行日常清洁和消毒。

•设备工作时的噪音应控制在合理范围内，不会对用户造成干扰。

结论电子血压计在人体工学设计上的要求是为了提升用户体验和测量准确性。

通过符合人体工学原理的设计，可以让用户在使用电子血压计时更加舒适和便捷，同时确保测量结果的准确性和可靠性。

未来在电子血压计设计中，需要不断深化人体工学设计理念，以满足用户对高品质血压测量设备的需求。

目录摘要 (2)前言 (4)第一章电子血压计装置总体概述 (6)1.1 电子血压计简介 (6)1.1.1 电子血压计的介绍 (6)1.1.2 电子血压计功能简介 (6)1.1.3 电子血压计使用方法 (6)1.1.4 电子血压计的使用注意事项 (6)1.2 电子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 (7)1.3 电子血压工作原理 (8)1.3.1 血压测量的工作原理 (8)1.3.2 电子血压计的工作原理 (8)第二章硬件电路的设计 (10)2.1 传感器简介及电路设计 (10)2.1.1 传感器简介 (10)2.1.2 传感器电路设计 (11)2.2 AT89C51单片机的简介及性能 (12)2.2.1 A T89C51简介 (12)2.2.2 主要性能参数 (12)2.3 单片机电路设计 (15)2.3.1 A T89C51的复位电路 (15)2.3.2 A T89C51的时钟电路 (15)2.3.3 A T89C51与液晶显示模块的电路连接 (16)2.4 液晶显示模块简介及其电路设计 (17)2.4.1液晶显示模块DM-1602简介 (17)2.4.2液晶显示模块DM-1602电路设计 (18)2.5其他电路设计 (19)2.5.1电源电路 (19)2.5.2线性阀PWM控制电路 (19)2.5.3充气PUMP控制电路 (20)第三章：软件系统流程及程序的设计 (21)3.1 程序流程图 (21)3.2 程序流程说明 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A 参考程序 (26)附录B元件清单 (32)附录C 主电路图 (33)附录D中英文翻译 (34)电子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。

基于单片机的便携式电子血压计设计作者：朱永涛李中伟来源：《价值工程》2011年第21期The Design of Electronic Sphygmomanometer Based on MicroprocessorZhu Yongtao；Li Zhongwei（Xinxiang Medical College，Xinxiang 453003，China）摘要: 设计了一种基于单片机AT89C5l为控制核心的便携式电子血压计，介绍了电子血压计测量的原理，论述了其软硬件设计方法。

该血压计利用APM BP300压力传感器采集血管对血管壁压力并将压力信号转换为电信号，经A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号并送入单片机，最后进行计算、存储、显示等处理。

Abstract: The portable electronic sphygmomanometer based on microprocessor is designed, the paper introduces the principle of measurement of the electronic sphygmomanometer, discusses the hardware and software design method. The pressure signals are collected by the APM BP300 pressure sensor and the A/D conversion module will convert analog signals into digital signals into the microprocessor, finally, the device completes the data computation, storage, display operations.关键词：血压测量单片机压力传感器Key words: blood pressure measurement；microprocessor；pressure sensor中图分类号：TH789；TP393文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0157-020引言随着社会的快速发展，人们生活水平不断提高，人们也越来越观注自己的身体健康，医疗检测设备的家庭化逐渐成为了趋势。

电子血压计的便携性设计研究引言近年来，随着人们对健康生活的日益重视，血压监测成为人们关注的焦点之一。

电子血压计作为一种常用的血压监测设备，通过测量血压值来帮助人们了解自己的健康状况。

然而，传统的电子血压计通常体积较大，不便携，限制了人们在日常生活中进行血压监测的便利性。

因此，对电子血压计的便携性进行研究和设计变得尤为重要。

便携性设计的意义为什么要研究和设计便携型的电子血压计呢？首先，便携性设计可以提高血压监测的便利性，使用户能够随时随地进行血压监测，无论是在家中、办公室还是外出旅行。

其次，便携型的电子血压计可以鼓励人们更加关注自己的健康状况，从而提高健康管理水平。

最后，便携型的电子血压计还可以为医生提供更多的数据，从而更准确地评估和诊断患者的血压状况。

设计要素要设计一款便携型的电子血压计，需要考虑以下几个要素：尺寸和重量便携型的电子血压计应该具有较小的尺寸和轻便的重量，方便用户携带和使用。

通过采用轻量化材料和紧凑的设计，可以实现电子血压计的便携性。

电源和电池寿命便携型的电子血压计应该具备独立的电源系统，并且电池寿命较长，以确保用户可以长时间使用而不用频繁更换电池。

同时，充电设计也是一个考虑因素，可以通过使用可充电电池或者通过USB充电来提供便利性。

操作和显示界面便携型的电子血压计应该具备简单易用的操作界面，方便用户进行操作和测量。

另外，显示界面的设计也需要考虑清晰度和易读性，以便用户准确读取血压数值。

连接和数据传输功能为了提高电子血压计的功能性，可以考虑添加无线连接和数据传输功能，例如蓝牙或Wi-Fi。

这样，用户可以将测量的血压数据传输到手机或电脑上，方便存储和分析。

便携型电子血压计的操作流程下面是一种便携型电子血压计的典型操作流程：1.用户打开电子血压计，并确保电池电量充足。

2.用户将电子血压计的袖带固定在自己的手臂上，并调整合适的位置。

3.用户按下启动按钮，电子血压计开始充气测量。

4.电子血压计完成测量后，用户可以在显示屏上看到血压数值，并记录。

电子血压计的设计和制作首先，在电子血压计的设计中，需要考虑到测量的精确性。

为了确保测量结果的准确性，需要选择高精度的传感器来探测袖带中的血压信号。

同时，还需要合理设计电路板布局，以减少电磁干扰对测量精度的影响。

其次，电子血压计设计还应具有便携性。

为了方便用户随时随地进行血压测量，血压计的体积和重量需要尽量减小。

可以采用轻质材料制作外壳，并合理布局内部元件，以确保整个设备的小巧轻便。

另外，用户友好性也是一项重要考虑因素。

电子血压计应提供简单易懂的操作界面，方便用户进行血压测量。

可以采用液晶显示屏来显示测量结果，并在显示屏上提供简明清晰的操作指南。

另外，电子血压计还应具备自动充气和放气功能，以减少用户的操作步骤，提高使用便捷性。

设计完成后，电子血压计的制作工序是多样的。

首先，需要准备各种器件和元件，如传感器、电路板、显示屏等。

然后，根据设计图纸进行器件的连接和焊接。

接下来，需要对电路进行测试，确保电子血压计各项功能正常。

在制作过程中，还需要进行装配和调试。

首先，需要将制作好的电路板和其他元件安装在外壳中，并紧固好螺丝，以确保设备的稳定性。

然后，进行设备的电源接口和数据接口的连接，以实现设备的正常工作。

最后，对设备进行一系列的调试和测试，确保其性能正常、测量准确。

除了以上的设计和制作过程，为了满足市场需求和产品竞争力，还需要进行其他的研发工作。

比如，需要对电子血压计进行市场调查和用户调研，以确定产品功能和外观设计的优化方案。

此外，还可以进行程序的开发，为电子血压计增加数据管理功能，使用户可以更方便地查看和管理测量数据。

综上所述，电子血压计的设计和制作是一项复杂的工程，需要考虑到测量精度、便携性和用户友好性等多个方面的因素。

只有在各个方面的合理平衡下，才能设计和制作出性能稳定、操作便捷的电子血压计。

电子血压计的设计方案一、概述规格说明的起因、范围等进行简介。

二、系统方案2.1 架构2.2 关键部件一．MSP430单片机；二．压力传感器；三．袖带，充气泵与电磁阀；四．压力测量电路；五．输入通道硬件滤波；六．复位电路；七．LCD显示电路；八．键盘电路；九．UART电路设计；十．数据存储电路设计；十一．电源电路；十二. 实时时钟电路设计。

2.3 软件环境开发软件：运行环境：2.4 血压的计算计算方法：示波法。

1、提取脉络波；2、根据脉络波推断收缩压和舒张压出现的时间(推算方法：幅度系数法)；3、根据推断结果确定舒张压和收缩压。

具体实现本软件系统采用模块化设计，其对信号的提取处理总流程图如下：幅度系数法介绍：幅度系数法又称归一法。

它是将脉搏波振动信号的幅值与信号的最大幅值相比进行归一化处理，通过确定收缩压和舒张压的归一化系数来识别收缩压与舒张压的方法。

动脉振动脉搏波的幅度与柯氏音的强弱一者之间有一致的趋势，在收缩压以前以及舒张压以后脉搏波都有较小的波形。

从这个特征出发，一些学者经过深入研究和广泛实验，总结出一些便于定量分析的规律。

Geddes等人对袖带内压力等于收缩压或舒张压时对应的脉搏波幅度与幅度最大值之间的比例关系进行了研究，发现收缩压对应的压力波幅度为最大幅度的75%~80%。

Mauro建立了一个数学模型来模拟示波法测量血压，研究结果与Geddes的试验结果相似：收缩压的归一化系数为0.46~0.64，舒张压的归一化系数为0.43~0.73。

如图所示。

归一化值曲线在图中，As为收缩压对应的脉搏波幅度；Am为平均压所对应的脉搏波的幅度；Ad为舒张压对应的脉搏波幅度；CP为袖带压，横坐标代表放气过程中袖带内压力的不断减小；As/Am=C1，Ad/Am=C2；As/Am和Ad/Am为收缩压的归一化值，分别是舒张压和收缩压的归一化值。

也就是说，在脉搏波幅度包络线的上升段，当某一脉搏波的幅度与最大幅度的比值等于C1时，此时对应的压力为收缩压。