便攜式家用血壓、脈搏及心率監(jiān)測(cè)儀的硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17641便攜式家用血壓、脈搏及心率監(jiān)測(cè)儀的硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 1178571、硬件電路的設(shè)計(jì) 260001.1硬件電路總體框圖 2295501.2傳感器以及電路設(shè)計(jì) 2172251.2.1傳感器 2254481.2.2傳感器電路設(shè)計(jì) 3251911.3STM32單片機(jī)及其電路設(shè)計(jì) 4235541.3.1STM32單片機(jī) 434181.3.2STM32單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 5227921.4液晶顯示模塊簡(jiǎn)介及電路設(shè)計(jì) 6267011.1.1液晶顯示模塊LCD1602 6284811.1.2液晶顯示模塊LCD1602電路設(shè)計(jì) 8227981.5血壓、脈搏、心率測(cè)量顯示電路 922671.2.1脈搏監(jiān)測(cè)顯示電路 9138891.1.2血壓監(jiān)測(cè)顯示電路 10108411.2.3心率監(jiān)測(cè)顯示電路 102931.6蜂鳴器 11111891.7電源電路 1116911.8按鍵電路 12286311.9總體電路圖 13269582、軟件系統(tǒng)流程以及程序的設(shè)計(jì) 14134612.1主程序流程圖 14261562.2主程序調(diào)用的4個(gè)模塊 14101942.2.1測(cè)量模塊 14280472.2.2信號(hào)處理模塊 1547302.2.3顯示模塊 16160712.2.4電源模塊 17123902.3子程序流程圖 18248062.3.1讀狀態(tài)命令子程序流RDcommand 18175282.3.2讀數(shù)據(jù)子程序心率血壓采集模塊MKB001 18273912.3.3復(fù)位子程序REST 19129012.3.4寫(xiě)命令子程序流程圖GETWD 191、硬件電路的設(shè)計(jì)1.1硬件電路總體框圖圖4-1電路設(shè)計(jì)框圖1.2傳感器以及電路設(shè)計(jì)1.2.1傳感器心率血壓采集模塊MKB001屬于微型結(jié)構(gòu)心率血壓采集模塊MKB0803系列。心率血壓采集模塊MKB系列作為一類ICT產(chǎn)品的加強(qiáng)版，Sensym公司非常認(rèn)可這類產(chǎn)品，也是被認(rèn)定機(jī)構(gòu)所檢定合格代表類產(chǎn)品。價(jià)格便宜。所有心率血壓采集模塊MKBDO壓力傳感器所具有的精度都會(huì)限定到滿量程范圍內(nèi)。其包含了可用、單一供電電壓工作的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)和制作此種傳感器時(shí)都以ISO9001標(biāo)準(zhǔn)為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這種類型的傳感器應(yīng)用環(huán)境是那些沒(méi)有腐蝕性、不是電離環(huán)境的工作流體中，諸如空氣與干燥氣體都屬于此種類型。組成這種特定的心率血壓監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的幾個(gè)部分是：1顆YK1801脈搏進(jìn)行傳感器設(shè)置的芯片、1顆能夠完成模擬的前端MN8802脈搏芯片和1顆SFB9712算法芯片總共3種類型的芯片組成，主要的數(shù)據(jù)是通過(guò)單片機(jī)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，波特率是115200。脈搏傳感器芯片感應(yīng)人體脈搏具體信息最終得到這些信息的原理其實(shí)是，利用了光電式容積脈搏波描記（PPG）這種類似的進(jìn)行感應(yīng)和提取人體新的，采用了前端芯片MN8802與計(jì)算算法的芯片SFB9712完成最終的血壓、心率等串口信號(hào)的顯現(xiàn)和輸出。在這個(gè)血壓監(jiān)測(cè)功能模塊里涵蓋了一下幾部分：正確采集本次所涉及的心率血壓的計(jì)算、以及快速的進(jìn)行各種顯示和輸出脈搏波與心電波形、進(jìn)一步準(zhǔn)確的確定人體是否佩戴的何種狀態(tài)，另外還包括監(jiān)測(cè)人體體表溫度裝置、HRV-PNN50（選裝）、以及正確定制人體呼吸率等用到的人體不同部位的健康指標(biāo)。1.2.2傳感器電路設(shè)計(jì)心率血壓采集模塊電路如圖4-2所示圖4-2心率血壓采集模塊電路連接圖其中，心率血壓采集模塊的1號(hào)端口接地；2號(hào)端口接STM32單片機(jī)的A10端口；3號(hào)端口接STM32單片機(jī)A11端口；4號(hào)端口接電源。心率血壓采集模塊功能優(yōu)點(diǎn)：體積非常?。嚎蛻裟軌蚋鶕?jù)自己喜好尺寸定制適合于自己的PCB板，最小可達(dá)；功耗極小，所有功能的功耗要小于7mA，可以全天候、長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)心率血壓，同時(shí)還能夠兼容別的功能；往外顯現(xiàn)的內(nèi)容：包括了諸如心率、血壓、脈搏波與提前設(shè)置好的心電波形、識(shí)別出是否佩戴以及當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)等；導(dǎo)出的方式：醫(yī)生通過(guò)串口uart信號(hào)能夠非常方便的得到有關(guān)心率血壓的具體數(shù)值；功能反應(yīng)比較敏感，瞬時(shí)之間就能夠給出測(cè)量者的心率和血壓等數(shù)據(jù)；使用相當(dāng)容易，客戶能夠在不同平臺(tái)上無(wú)需復(fù)雜操作即可使用；靈敏度非常高：對(duì)于哪類人群不論哪個(gè)人體部位都會(huì)給出精確的測(cè)試數(shù)據(jù)；系統(tǒng)使用到的電路相當(dāng)少，儀器周?chē)鷰缀鯖](méi)有別的器件，這對(duì)于整個(gè)功能的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)來(lái)講非常方便、簡(jiǎn)單；系統(tǒng)使用環(huán)境能夠有客戶隨意選擇，包括是主動(dòng)監(jiān)測(cè)或者長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)都可進(jìn)行設(shè)置；為了提供后期的數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)同時(shí)提供了運(yùn)動(dòng)條件下對(duì)人體部位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；客制化功能：心率監(jiān)測(cè)，脈搏波分析，動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)。MKB001引腳功能，如表4-1所示：表4-1MKB001的引腳功能1.3STM32單片機(jī)及其電路設(shè)計(jì)1.3.1STM32單片機(jī)單片機(jī)其實(shí)和我們經(jīng)常說(shuō)的小型計(jì)算機(jī)基本一樣。通常情況下在控制領(lǐng)域中使用。是微型計(jì)算機(jī)中不可或缺的必要的一部分。在大家的日常生活里經(jīng)常使用到它來(lái)進(jìn)行各種控制。單片機(jī)的構(gòu)成其實(shí)主要是集成電路而組成的。在其內(nèi)部其主要包括了cpu處理芯片，這種芯片也被稱為中央處理器，另外一個(gè)就是常說(shuō)的IO與處理器。對(duì)于我們來(lái)講，僅僅把對(duì)應(yīng)的編譯器用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)就可以控制外圍相關(guān)的器件。相對(duì)于單片機(jī)來(lái)講，通常會(huì)以STM32C8T6核心板來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)選型設(shè)計(jì)。STM32單片機(jī)具體的特點(diǎn)是：電壓低、微處理性能非常高，能夠迅速檫除不需要的字節(jié)。而對(duì)于我們來(lái)講，這種方式是十分簡(jiǎn)單、易用的。通常被廣泛用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)與工業(yè)生產(chǎn)中，能夠?qū)崟r(shí)控制各種器械、停車(chē)場(chǎng)的運(yùn)用、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制，通信設(shè)備所相關(guān)的不同領(lǐng)域都使用到了這種單片機(jī)。STM32F103單片機(jī)是一款低功耗、高性能的微控制器，STC公司在創(chuàng)立之初以工業(yè)控制為目的而創(chuàng)造的性能單一的單片機(jī)。它能夠操作不同類型的傳感器與外設(shè)，并通過(guò)自己?jiǎn)为?dú)計(jì)算而獲得某種數(shù)據(jù)與信號(hào)，繼而給出相對(duì)應(yīng)的操作，這使得具體的工業(yè)生產(chǎn)有了指揮的大腦。打個(gè)比方，和平常我們用到的電腦作比較，那么單片機(jī)就只夠叫做微乎其微級(jí)別的電路集成系統(tǒng)，也使得它的作用不是很大，造就了只是可以完成一些非常容易的控制功能。生活中，使用單片機(jī)的領(lǐng)域非常多，大部分電器其實(shí)都是受單片機(jī)所控制，在我們家庭中，無(wú)論大家電還是小家電，像冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、電視機(jī)，還有遙控器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、鬧鐘等等這些電子產(chǎn)品，都離不開(kāi)一個(gè)或多個(gè)單片機(jī)的控制。在儀表儀器領(lǐng)域，單片機(jī)被使用的更為廣泛，比如航空航天，家用電器以及醫(yī)用設(shè)備上都要用到這種單片機(jī)。通常情況下，現(xiàn)在所有智能設(shè)備沒(méi)有單片機(jī)就不會(huì)被稱作智能化，如今出現(xiàn)的多樣化的傳感器也對(duì)單片機(jī)有了一些菲比尋常的要求，這也就造成了很多的更加智能的單片機(jī)越來(lái)越多的出現(xiàn)了。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我們采納了STM32F103C8T6單片機(jī)作為我們的專業(yè)單片機(jī)。這個(gè)單片機(jī)與51系列相對(duì)照，增加了非常多的功能，其運(yùn)行的速度要比后者快上好幾倍，與此同時(shí)，自身也對(duì)外提供了2個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，當(dāng)我們完成設(shè)計(jì)煙霧與CO時(shí)，不必要額外添加與之相對(duì)應(yīng)的外表的ADC來(lái)進(jìn)行此種轉(zhuǎn)換，十分方便；STM32所具有的通信和控制作用不是一般性功能可以比擬的。根本不需要拿51單片機(jī)和它進(jìn)行對(duì)比。由于51單片機(jī)僅僅內(nèi)置了1個(gè)串口來(lái)完成通信，對(duì)于STM32單片機(jī)來(lái)講，它內(nèi)置了5個(gè)串口來(lái)完成通信，因此，對(duì)那些必須使用串口完成通信的功能組來(lái)講，其本身不必用到通過(guò)CD4052等雙串口功能來(lái)具體轉(zhuǎn)換，因此，這一典型特點(diǎn)可以在市場(chǎng)上快速而且廣泛得到運(yùn)用，32單片機(jī)由于其自身能夠完成不同種類時(shí)鐘模數(shù)并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種工作，因此，這個(gè)功耗通常情況下會(huì)在對(duì)于能耗要求嚴(yán)格的產(chǎn)品里占有相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。STM32優(yōu)點(diǎn)如下：1.STM32C8T6系列器件中所包含的起振晶組件使用到了RTC，其負(fù)載很低，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)去那種比較廉價(jià)的圓柱晶振。2.引腳個(gè)數(shù)為48個(gè)。3.工作頻率為72MHZ。1.單片機(jī)具有3個(gè)普通定時(shí)器和1個(gè)高級(jí)定時(shí)器。2.單片機(jī)具有2個(gè)2位/16通道的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換。6.使用了3.3V穩(wěn)壓芯片，可以保證最大輸出300MA電流。7.支持ST-LINK和JTAG調(diào)試下載。8.存儲(chǔ)資源為64kbbyteFLASH和20byteSram。STM32實(shí)物圖如圖4-3所示：圖4-3STM32F103C8T6實(shí)物圖1.3.2STM32單片機(jī)電路設(shè)計(jì)要使用這種單片機(jī)完成不同的功能，首先要做的就是把單片機(jī)和電路與外部的各種功能進(jìn)行完整的關(guān)聯(lián)起來(lái)，才能夠得到不同的信息交流。此時(shí)，會(huì)用得上管腳連接單片機(jī)和其它組件，起到聯(lián)通的作用，這也意味著管腳把單片機(jī)所具有的外在特性給完美的展現(xiàn)出來(lái)?，F(xiàn)在的科技在不斷的進(jìn)步，對(duì)于單片機(jī)來(lái)講，其外在的體積變得更小，外觀變得更好，這就使得諸多學(xué)者創(chuàng)新出了諸如使許多引腳具有兩個(gè)或兩個(gè)以上功能的特性。以現(xiàn)階段的具體事宜來(lái)看，有各種各樣的包裝STM32單片機(jī)的形式，在本文所用的設(shè)計(jì)里，僅僅使用到了40線雙列直播式封裝，并給予極為詳細(xì)的說(shuō)明，如圖4-4所示。圖4-4STM32單片機(jī)管腳圖1.4液晶顯示模塊簡(jiǎn)介及電路設(shè)計(jì)1.1.1液晶顯示模塊LCD1602我們認(rèn)識(shí)到工業(yè)字符型液晶中還包含了具有典型特征即是HJ1602A，它能夠一邊工作一邊完成16*02即總共32個(gè)字符的展示，也就是代表了16列2行的數(shù)據(jù)顯示。一般大家平日日常生活中，通常情況下液晶顯示器不會(huì)陌生。在大量的電子產(chǎn)品中尤其液晶顯示器中，它所通過(guò)器件務(wù)必要借用這種液晶顯示模，用一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋扔鳎T如計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表或者和它們非常相似的家里使用的電子產(chǎn)品中都必須通過(guò)液晶顯示出我們所關(guān)注到的內(nèi)容，這些內(nèi)容可能是數(shù)字，或者某種特殊符號(hào)，或者以圖形的方式進(jìn)行顯示。通常情況下，在單片機(jī)里，人機(jī)交流界面有這么幾種方式展示出來(lái)：一種是發(fā)光管，另外的是LED數(shù)碼管，多數(shù)情況下是液晶顯示器。發(fā)光管與LED數(shù)碼管是最常用的器件，尤其對(duì)于軟硬件來(lái)講，相對(duì)簡(jiǎn)單很多。一般情況下，正是因?yàn)橐壕э@示器有更優(yōu)于其它器件的特點(diǎn)，我們通常會(huì)在單片機(jī)系統(tǒng)使用它。液晶顯示中對(duì)應(yīng)的每個(gè)點(diǎn)一旦收到信號(hào)，則會(huì)保持住最初的亮度和色彩狀態(tài)，發(fā)光非常恒定。而相對(duì)的，陰極射線管顯示器（CRT）則不是那樣，相反，它要隨時(shí)隨地的對(duì)接收到信號(hào)的點(diǎn)進(jìn)行刷新。這就是意味著液晶顯示器肯定會(huì)具有畫(huà)質(zhì)高、不會(huì)閃爍的緣故。還有一點(diǎn)就是，液晶顯示器全部用數(shù)字式方式顯示，它和跟它自己所屬單片機(jī)系統(tǒng)包含的接口比較容易兼容，從而讓這個(gè)接口更加簡(jiǎn)單可靠，可以非常方便的操作。在液晶顯示器中，其上的電極能夠控制液晶分子的具體狀態(tài)以便給出想要的顯示狀態(tài)，這就使得和過(guò)去老舊的顯示器相比，其要輕便的多。和其他顯示器相比，這種液晶顯示器主要依靠?jī)?nèi)部包含的電極與驅(qū)動(dòng)IC進(jìn)行功能顯示，功耗也主要發(fā)生在這兩件組件上。這也使得其比其它顯示器功耗要少的多。正是因?yàn)橐壕э@示器功耗非常小，體積小，還可以顯示各種各類的內(nèi)容，更為重要的是，其具體超博輕巧的特點(diǎn)，從而使得他受到了袖珍式儀表與低功耗應(yīng)用系統(tǒng)更多的青睞。我們給出一種叫做字符型液晶顯示器，它包括了點(diǎn)陣圖形以便更好的顯示字，其可以顯示包括1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等方式，實(shí)物圖片如圖4-5和圖4-6所示。圖4-5液晶屏正面圖4-6液晶屏背面1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口，其中：第1腳：VSS代表了地電源第2腳：VDD聯(lián)通5V正電源第3腳：能夠使用V0進(jìn)行各種調(diào)整液晶顯示器的能見(jiàn)度，再和正電源連接時(shí)，能夠使得對(duì)比度變成最小的量，在和接地電源時(shí)聯(lián)通時(shí)，能夠使得對(duì)比度變成最大的數(shù)值，對(duì)比度過(guò)于高時(shí)能夠產(chǎn)生所謂的“鬼影”，一般情況下可以借助諸如10K的電位器來(lái)完成對(duì)比度完成的全部調(diào)整。第4腳：RS代表了寄存器選擇，電平變高時(shí)就可以指定選擇數(shù)據(jù)寄存器、電平低時(shí)可以指定選擇指令寄存器。第5腳：RW代表了讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成讀操作，低電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成相對(duì)的寫(xiě)操作。如果RS和RW一塊作為低電平時(shí)即能夠?qū)懭胫噶罨蛘唢@示出具體的地址，假如RS相對(duì)的是低電平然而RW相對(duì)的是高電平時(shí)能夠讀忙信號(hào)，假如RS是高電平RW是低電平的時(shí)候，就可以快速的寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳：E端代表了使能端，假如E端從高電平逐漸轉(zhuǎn)換成某種特定的低電平時(shí)，液晶模塊則立即完成各種執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7代表了8位雙方向的數(shù)據(jù)線。第15～16腳：空腳。1.1.2液晶顯示模塊LCD1602電路設(shè)計(jì)液晶顯示的原理是這樣的：我們要使用的是液晶所具有的特種物理特性，讓電壓控制那些區(qū)域要進(jìn)行顯示，當(dāng)來(lái)電時(shí)，則顯示該區(qū)域，這就促使此區(qū)域內(nèi)提前設(shè)置的圖形被顯示出來(lái)。這種液晶顯示器的特點(diǎn)就是輕巧、單薄、非常適合巨大規(guī)模范圍內(nèi)的集成電路，從而能夠完成大面積驅(qū)動(dòng)圖形的具體顯示，更進(jìn)一步，哪些有特征的就可以進(jìn)行全彩色顯示圖形?，F(xiàn)在大家生活的時(shí)代，每種諸如便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等等都可以連接并使用這種液晶顯示器。圖4-7液晶顯示模塊連接圖其中，LCD1602模塊4，5，6號(hào)端口分別接STM32單片機(jī)的22，23，24號(hào)端口；LCD1602模塊的7，8，9，10號(hào)端口分別接STM32單片機(jī)的32，31，30，29號(hào)端口；LCD1602模塊的11，12，13，14號(hào)端口分別接STM32單片機(jī)的28，27，26，25號(hào)端口。VSS代表了地電源，VDD則要求一定連接到電壓是5V的正電源，能夠使用V0對(duì)其進(jìn)行各種調(diào)整液晶顯示器的對(duì)比度，假如和正電源完成各種連接時(shí)，很自然的讓對(duì)比度變成最小的值，假如與接地電源完成各種連接時(shí)，很自然的讓對(duì)比度變成最大值，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生所謂的“鬼影”，一般情況下可以借助諸如10K的電位器來(lái)完成對(duì)比度完成的全部調(diào)整。RS代表了寄存器選擇，電平變高時(shí)就可以指定選擇數(shù)據(jù)寄存器、電平低時(shí)可以指定選擇指令寄存器。RW代表了讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成讀操作，低電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成相對(duì)的寫(xiě)操作。如果PS與PR一塊作為低電平時(shí)即能夠?qū)懭胫噶罨蛘唢@示出具體的地址，假如RS相對(duì)的是低電平然而RW相對(duì)的是高電平時(shí)能夠讀忙信號(hào)，假如RS是高電平RW是低電平的時(shí)候，就可以快速的寫(xiě)入數(shù)據(jù)。1.5血壓、脈搏、心率測(cè)量顯示電路1.2.1脈搏監(jiān)測(cè)顯示電路在輸入級(jí)端實(shí)際上使用的是光電式傳感器來(lái)完成信號(hào)的拾取，因?yàn)楣饷舳O管所具有的反向電流和光強(qiáng)呈線性對(duì)比關(guān)系，也就意味著，得到這個(gè)電流就能夠知道脈搏的變化情況，1.5MΩ電阻是光電二極管的負(fù)載.把此光電信號(hào)所對(duì)應(yīng)的電流變化可以順暢的轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?。它的幅度?huì)跟隨血液流動(dòng)狀況發(fā)生變化而有所不同。從圖4-8中可以看到，光電二極管使用的是暗電流相對(duì)微弱的硅光敏二極管。對(duì)于檢測(cè)獲得的脈搏信號(hào)，通常情況下，必須進(jìn)一步進(jìn)行諸如濾波、放大、整形的處理才可以供醫(yī)生使用，也作為數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。通常情況下，脈搏信號(hào)頻譜大多數(shù)是在20Hz左右，所以我們有針對(duì)性的使用了運(yùn)算放大器來(lái)構(gòu)建我們想得到的類似同相交流放大電路，繼而使得直流信號(hào)無(wú)放大。一般情況，我們可以借助已經(jīng)存在的反饋電容來(lái)屏蔽掉最常見(jiàn)的50Hz工頻干擾，得以讓低于20Hz的低頻信號(hào)順暢通過(guò)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)這些低頻信號(hào)多次多級(jí)別放大，最后經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器完成最終的整形。圖4-8脈搏檢測(cè)電路脈搏測(cè)量，不能只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)，應(yīng)該有一個(gè)時(shí)間段的控制，才能得到單位時(shí)間(1分鐘)內(nèi)的脈搏數(shù)，因此我們應(yīng)用門(mén)控信號(hào)得到一定時(shí)間段(6秒鐘)內(nèi)的脈搏數(shù)的二進(jìn)制碼n，應(yīng)用并行二進(jìn)制乘法器SN74284乘以系數(shù)(1010)，便得到單位時(shí)間(1分鐘)內(nèi)的脈搏數(shù)N(二進(jìn)制碼)，即為了譯碼顯示可以應(yīng)用SN74185進(jìn)行二進(jìn)制BCD轉(zhuǎn)換。圖4-9脈搏計(jì)數(shù)顯示原理圖1.1.2血壓監(jiān)測(cè)顯示電路選取的NovaSensors公司NPC-107醫(yī)用血壓傳感器，它也被視為壓阻式傳感器。這個(gè)傳感器中起關(guān)鍵作用的是擴(kuò)散型硅橋組件，它所承受的壓力敏感元件與電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件一般情況下作為一個(gè)整體發(fā)揮作用的。這個(gè)傳感器能夠穩(wěn)定的輸出被使用精確的1.5mA恒流源。它的運(yùn)輸電流能夠在第一級(jí)中使用并且很快的應(yīng)用放大器OP227來(lái)完成差動(dòng)再次放大，CA3420把第一級(jí)所能夠得到的差動(dòng)浮動(dòng)電壓會(huì)很快的直接改變?yōu)閱蜗蜉敵鲭妷骸SS代表了地電源，VDD聯(lián)通5V正電源，V0代表了液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端具體情況，接正電源時(shí)其所對(duì)比度非常的弱，接地電源時(shí)它所能夠完成的對(duì)比度非常的最高，對(duì)比度極高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。RS代表了寄存器選擇，電平變高時(shí)就可以指定選擇數(shù)據(jù)寄存器、電平低時(shí)可以指定選擇指令寄存器。RW代表了讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成讀操作，低電平時(shí)能夠準(zhǔn)確完成相對(duì)的寫(xiě)操作。如果PS與PR一塊作為低電平時(shí)即能夠?qū)懭胫噶罨蛘唢@示出具體的地址，假如RS相對(duì)的是低電平然而RW相對(duì)的是高電平時(shí)能夠讀忙信號(hào)，假如RS是高電平RW是低電平的時(shí)候，就可以快速的寫(xiě)入數(shù)據(jù)。依據(jù)轉(zhuǎn)換精度與真正的實(shí)例要求，一般人們會(huì)使用Motorola公司制造的特別大的性能位位A/D轉(zhuǎn)換器件MC14433，它的片內(nèi)包含有振蕩器，假如外接兩只電容與兩只電阻就能完成各種操作，這里，給出輸出量程為199.9mV，MC14433的輸出信號(hào)端中是BCD碼數(shù)據(jù)輸出端，代表了千位、百位、十位與個(gè)位數(shù)所對(duì)應(yīng)的輸出選通信號(hào)。憑借調(diào)節(jié)電阻R的阻值就能夠完成MC14433的輸出BCD碼和輸入電壓保持一致。這里所陳述的MC1403作為精密電源的MC14433所給出的參考電壓。在完成A/D所有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號(hào)必須借助于鎖存器并與之一起傳輸?shù)阶g碼顯示電路，這時(shí)，得必須與脈搏信號(hào)完成各種屬性的一致性配合就能夠得到想要測(cè)量的舒張壓與收縮壓。所以，這種情況下，使用脈搏信號(hào)作為鎖存器的控制信號(hào)其具體目的就是為了完成具體的控制顯示。當(dāng)脈搏產(chǎn)生的瞬間按照一定測(cè)量結(jié)果會(huì)給出收縮壓，完成之后，血壓會(huì)逐漸的慢慢減小，最終減小到一定程度就變成了舒張壓。1.2.3心率監(jiān)測(cè)顯示電路心率血壓采集模塊MKB001屬于微型結(jié)構(gòu)心率血壓采集模塊MKB0803系列。心率血壓采集模塊MKB系列是Sensym公司檢定合格的ICT代表產(chǎn)品的一種增強(qiáng)型品種。價(jià)格便宜。所有心率血壓采集模塊MKBDO壓力傳感器的精度在滿量程范圍內(nèi)為。具有可用單一5Vdc本設(shè)計(jì)使用主控單片機(jī)為STM32F103系列，當(dāng)時(shí)鐘頻率為72MHz時(shí)，從閃存執(zhí)行代碼，主控單片機(jī)功耗36mA，相當(dāng)于0.5mA/MHz，速度快且低功耗，適合用來(lái)開(kāi)發(fā)智能手環(huán)[11]。見(jiàn)圖4-10所示，我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第一，人體脈搏信號(hào)憑借反射式光電傳感器由光信號(hào)映入我們的面前，接下來(lái)，將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最后途徑低通濾波器的濾波電路和運(yùn)算放大器的放大電路后進(jìn)入主控單片機(jī)。信號(hào)通過(guò)STM32自帶的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digitalconverter，簡(jiǎn)稱ADC)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，最后通過(guò)算法計(jì)算出心率輸入至接收端。圖4-10心率傳感器框圖1.6蜂鳴器蜂鳴器電路連接圖如圖4-11所示圖4-11蜂鳴器連接電路其中，電阻左端接STM32單片機(jī)的14號(hào)端口。由蜂鳴器和指示燈組成了聲光報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)所測(cè)得的血壓高于設(shè)定的最大值或者低于設(shè)定的最低值或者心率值超過(guò)所設(shè)定的范圍時(shí)會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警。1.7電源電路開(kāi)關(guān)連接單片機(jī)所擁有的是第27個(gè)腳，作為整個(gè)系統(tǒng)的最為關(guān)鍵的開(kāi)關(guān)電源的重要場(chǎng)所。觸發(fā)POWER鍵之后，則會(huì)進(jìn)一步完成各種系統(tǒng)相互連通，最后使得整套系統(tǒng)開(kāi)始工進(jìn)行作。電源及開(kāi)關(guān)電路連接如圖4-12所示。圖4-12電源開(kāi)關(guān)電路連接圖1.8按