电子血压计论文(51单片机版).doc

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1、一、选题内容………………………………………………………………………31.1课题名称……………………………………………………………………31.2设计任务……………………………………………………………………31.3设计要求……………………………………………………………………3二、总体方案………………………………………………………………………32.1血压测量原理………………………………………………………………32.2总体方案概述………………………………………………………………32.2.1系统组成部分………………………………………………………………3

2、2.2.2总体框图……………………………………………………………4三、硬件设计………………………………………………………………………43.1压力传感器BP01……………………………………………………………43.2信号预处理电路设计………………………………………………………53.2.1三运放前置放大器…………………………………………………53.2.2袖带压力信号处理…………………………………………………63.2.3脉搏波信号的处理…………………………………………………63.2.4预处理总电路图……………………………………………………73.3数模

3、转换电路设计…………………………………………………………73.3.1数模转换芯片ADC0808…………………………………………………………73.3.2ADC0808与单片机的连接………………………………………………………83.4数据显示部分………………………………………………………………8四、系统软件设计…………………………………………………………………9五、系统调试与仿真………………………………………………………………10六、PCB布线结果…………………………………………………………………12七、心得体会………………………………………………

4、………………………14八、参考文献………………………………………………………………………14九、附录……………………………………………………………………………1420一、选题内容1.1课题名称血压信号采集系统设计1.2设计任务设计一种测量人体动脉血压的信号采集系统，该系统能够用于动脉信号的采集和血压的显示等功能。1.3设计要求1）利用压力传感器、单片机或ARM获得血压信号，并对信号进行滤波；2）具有计算血压信号的收缩压、舒张压、脉压的功能；3）具备显示波形和收缩压、舒张压、脉压的功能；4）给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SC

5、H文件和PCB文件）。二、总体方案2.1血压测量原理本设计采用示波法来测量血压，其实质就是用电子设备来测量脉博，分析脉博，从而得出临床所需要的各种科学准确的数据。示波法是根据在袖带内压力下脉搏波幅度变化的特征，来识别动脉收缩压、平均压及舒张压。采用示波法测量血压不能从某一脉搏波信息中获得血压数值，而必须根据放气过程中脉搏波随袖带压变化的趋势图来判断血压值。2.2总体方案概述2.2.1系统组成部分电子血压计由压力传感器、初级运算放大电路、滤波电路、次级放大电路、数模转换电路、显示电路、按键和单片机组成。压力传感器完成对血压信号的采集，运算放大电

6、路及滤波电路对采集来的信号进行预处理得到两路所需信号，A/D转换电路对这两路信号进行数模转换，单片机作为电子血压计的控制核心，完成对信号的存储与计算，并通过计算所得数据来控制外围电路，进行血压数据的显示与报警。整个系统总体上主要由以下几个部分组成：（1）信号采集部分信号采集部分主要包括一个压力传感器、前置放大器、带通滤波器与低通滤波器主要完成袖带压力及脉搏信号检测。（2）数模转换部分该部分由多路A/D转换器组成，转换内容为袖带压力和袖带压力脉动波。在本设计中A/D转换器为单片机的外设。（3）中央处理单元中央处理单元的主要组成部分为单片机AT8

7、9C5220,其主要完成的工作有:通过串口接收单片机给出的系统参数设置及控制命令，并向单片机传送测量数据，其中包括计算收缩压、舒张压、平均压数据、对气泵及模数转换的控制、测量过程中的各种算法实现。微控制器对气泵充气与排气进行控制，同时控制报警。（4）显示模块采用LCD1602显示人体的收缩压、舒张压、脉搏。2.2.2总体框图系统的工作过程：压力传感器采集到信号后，送入运算放大电路。由于本文选用的是幅值系数法，需要分离出袖带压信号和脉搏波信号，根据袖带压信号和脉搏波信号的频率特征，其中一路信号由低通滤波器分离出袖带压信号，另一路由带通滤波器分离

8、出脉搏波信号，一并送入A/D转换器。袖带气压和脉搏波经数字信号处理后可得到收缩压、舒张压以及平均压。将计算所得结果输出至LCD1602显示。当舒张压或收缩压的值超出