歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!數(shù)字電子血壓計(jì)電路設(shè)計(jì)血壓簡(jiǎn)介血壓是指血管內(nèi)的血液對(duì)于單位面積血管壁的側(cè)壓力，也即壓強(qiáng)。也就是說血管內(nèi)血液的靜壓就是血壓。人體的血壓是隨時(shí)間周期變化的，收縮壓是指血壓的最大值，舒張壓是指血壓的最小值。示波法測(cè)量原理圖1圖2首先把袖帶捆在手臂上（見圖1），自動(dòng)對(duì)袖帶充氣，到一定壓力（一般為180~230mmHg）開始放氣，當(dāng)氣壓到一定程度，血流就能通過血管，且有一定的振蕩波，振蕩波通過氣管傳播到機(jī)器里的壓力傳感器，壓力傳感能實(shí)時(shí)檢測(cè)到所測(cè)袖帶內(nèi)的壓力及波動(dòng)。逐漸放氣，振蕩波越來越大。再放氣由于袖帶與手臂的接觸越松，因此壓力傳感器所檢測(cè)的壓力及波動(dòng)越來越小。我們選擇波動(dòng)最大的時(shí)刻為參考點(diǎn)，以這點(diǎn)為基礎(chǔ)，向前尋找是峰值0．45的波動(dòng)點(diǎn)，這一點(diǎn)為高壓（即收縮壓），向后尋找是峰值0．75的波動(dòng)點(diǎn)，這一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為低壓（即舒張壓），而波動(dòng)最高的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為平均壓。圖2為脈搏波動(dòng)幅度變化特征圖。硬件設(shè)計(jì)采用STC12C5A60S2單片機(jī)為核心，執(zhí)行速度比傳統(tǒng)8051快，程序存儲(chǔ)器空間也大，且內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換，顯示用1602。硬件部分構(gòu)成：壓力傳感器、MAX4472運(yùn)算放大器、MAX267集成濾波器、MAX4471低功耗放大器、STC12C5A60S2單片機(jī)、LCD、袖套、充氣泵、放氣閥、按鍵等（見圖3）。電源電路電源電路BP01壓力傳感器、一級(jí)放大、濾波、二級(jí)放大電路BP01壓力傳感器、一級(jí)放大、濾波、二級(jí)放大電路LCD2602顯示模塊STC12C5A60S2單片機(jī)LCD2602顯示模塊STC12C5A60S2單片機(jī)充、氣泵及袖套模塊按鍵模塊STC1602充、氣泵及袖套模塊按鍵模塊圖3電子血壓計(jì)系統(tǒng)框圖說明：PWM輸出控制氣泵充氣、放氣來調(diào)整袖帶內(nèi)氣壓；壓力傳感器測(cè)量袖帶內(nèi)直流分量和交流分量；MAX4472為BP01傳感器提供恒定電流和放大接收到的初級(jí)信號(hào)；MAX267構(gòu)成帶通濾波器，濾信號(hào)中的直流分量和電源以及皮膚與袖帶摩擦的噪聲和工頻干擾；MAX4471為低功耗放大器對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)一步放大；將信號(hào)送入STC12C5A60S2芯片內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，一路ADC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)采樣袖帶內(nèi)氣壓直流分量以便取得收縮壓和舒張壓；一路ADC采樣袖帶內(nèi)氣壓交分量經(jīng)分析計(jì)算后確定收縮壓和舒張壓的瞬態(tài)時(shí)間位置；然后采用算法計(jì)算出收縮壓和舒張壓并送至LCD1602顯示。電路原理圖4電子血壓計(jì)電路原理圖電路模塊組成：用BP01構(gòu)成的便攜式電子血壓計(jì)的原理電路如圖3所示，它由偏置電源電路（MAX4472）、前置處理電路（MAX4472）、顯示電路（LCD1602）和壓力傳感器（BP01）組成，該血壓計(jì)的血壓測(cè)量范圍為0~200mmHg，分辨率為0.1mmHg。電路原理說明：本電路采用BP01型壓力傳感器和運(yùn)放\o"購買MAX4472"\t"/dianlutu/187/_blank"MAX4472。BP01型壓力傳感器是為檢測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝，具有高線性、低噪聲和外界應(yīng)力小的特點(diǎn)；采用內(nèi)部標(biāo)定和溫度補(bǔ)償方式，提高了測(cè)量精度、穩(wěn)定性和重復(fù)性，在全量程范圍內(nèi)，精度為±1%、零點(diǎn)失調(diào)不大于±300μV。MAX4472是MAXIM公司的一款集成了四個(gè)運(yùn)算放大器的低功耗放大芯片。本系統(tǒng)中內(nèi)部集成運(yùn)放A接恒流源，為壓力傳感器提供恒定的電流，運(yùn)放B和運(yùn)放C，運(yùn)放D組成差分輸入、單端輸出放大電路，直接輸入ADC0監(jiān)視血壓直流分量。偏置電源電路：電源電路由帶有內(nèi)置參考電壓的MAX4472，A1構(gòu)成同相放大器，A2構(gòu)成跟隨器，它們的作用是將內(nèi)置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs，其Vs的值由下式?jīng)Q定：Vs=Vref（1+R2/R3）式中：Vref為L(zhǎng)M10的內(nèi)置參考電壓。其值為200mV，將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。前置處理電路：前置處理電路由A3~A6四個(gè)運(yùn)算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對(duì)電路失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對(duì)壓力傳感器BP01的輸出信號(hào)進(jìn)行隔離緩沖；A4、A6構(gòu)成放大電路，其增益AV由下式?jīng)Q定AV=1+（R1/RT）若忽略失調(diào)，前置處理電路的輸出電壓Vout為：Vout=2（1+R1/RT）VIN式中：VIN為壓力傳感器BP01的輸出電壓。顯示電路：顯示電路選用LCD1602的顯示器。工作時(shí)，壓力傳感器BP01的輸出經(jīng)前置處理電路放大后，由顯示驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)LCD，以讀出測(cè)量的血壓值。按鍵電路：總共4個(gè)按鍵分別是開始、停止、設(shè)置、記憶。優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：傳統(tǒng)測(cè)血壓的方法是用基于柯氏法的水銀血壓計(jì)去測(cè)量，而且得要專業(yè)醫(yī)生通過聽診器聽血脈管的不同聲音來判斷收縮壓和舒張壓的值，所以客觀性不強(qiáng)，測(cè)量起來麻煩。示波法是通過檢測(cè)袖帶內(nèi)氣體的振動(dòng)波（次振動(dòng)波起源于血管壁的搏動(dòng)與收縮壓、平均圧及舒張壓有一定的函數(shù)關(guān)系