基于mega16单片机的血压心率测量仪设计

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1、基于Mega16单片机的血压心率测量仪设计摘要：血压和心率作为人体健康的基本体征是经常被测量的对象。现在医学上应用的检测仪器主要有汞柱式，表式和电子式血压计，本文设计的是以mega16单片机做为核心处理器的腕带式电子血压计，不仅携带方便且适合家庭使用。关键词：atmega16压力传感器bp300t血压测量中图分类号：tp216.1文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)02-0065-01血压是反映心血管系统状态的重要的生理参数，对血压进行监测临床工作中变得越来越重要[1]。本文采用示波法的测量原理，示波法血压测量就

2、是根脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来估计血压的。收缩压和舒张压分别对应脉搏波最大振幅的比例来确定[2]。本文所设计的腕式血压计主要由压力传感器bp300t、仪用放大器ad620、滤波器lm324、直流气泵、atmega16单片机和lcd1602显示器构成。压力传感器将袖带内的压力信号转换成电压信号，通过放大滤波后送入单片机，通过单片机来控制整个电路工作。1、测量原理本设计根据脉搏波随时间变化规律来进行血压测量，随着袖带的放气，脉搏波在振荡时，两相邻脉搏波之间的时间间隔是先由小变大，再变小规律变化的。2、硬件电路设计2.1整体电路设

3、计当压力达到最大值时关掉气泵，固定排气阀开始放气，压力传感器开始采集并保存数据，信号数据通过单片机处理后则通过lcd1602液晶屏显示出收缩压，舒张压和脉率。2.1.1信号采集压力传感器bp300把感应到的压力信号转换为相应的电压信号，并且是线性对应的。bp300的主要参数：300mmhg的压力感受范围；输出电压范围是100+30mv;供电电压为5v。2.1.2信号放大和滤波压力传感器输出电压较弱且易受信号干扰，所以采用ad620仪用放大器来放大采集到的电压信号。ad620放大倍率和外接电阻值关系如下：g=49.4kω/rg+1(

4、1)rg=49.4kω/(g-1)(2)其中g为放大倍数，rg为外接电阻值。从ad620放大后输出的信号实际上是袖内压力信号与脉搏波信号的叠加。在排气过程中，袖带压信号属于低频率信号，设计中取0.6hz，使用低通滤波器。采用二阶有源低通滤波器，在采集到的信号中过滤出低频的静压力信号，电路如图1所示：脉搏信号的频率范围是0.1hz—30hz，所以采用带通滤波器滤出脉搏信号，由lm324构成的带通滤波器如图2所示。3、软件设计模块在外界袖带气压逐渐下降的过程中，单片机间歇的对静压信号转换通道和脉搏波信号通道进行ad转换。然后进行判断，

5、将采集到脉搏信号的极大值存到结构体数组变量中；同时把所对应的静压信号转换结果存储到结构体数组中。数据采集完后进行数据处理，首先找出最大值，记录其在结构体中的下标为a，在小于a的下标中找到第一个脉搏波信号大于最大值的0.7倍的值得下标，记为b；在大于a的下标中找到第一个脉搏波信号小于最大值的0.85倍的值的下标，记为c。然后把b、c对应的静压值取出来转换成气压值，最后通过lcd1602显示出来。4、结语本装置是使用mega16单片机为核心控制处理器，信号通过放大，滤波送入单片机计算处理后在lcd1602上显示出舒张压，收缩压和脉率，

6、测量精准方便。参考文献[1]杨国忠.生物医学工程的过去、现在和未来[j].世界医疗器械,1995,l(1)．[2]钱峰,刘晔.基于示波法的电子血压计的实现[j].仪器仪表学报,2006.[3]鹏桂力,刘知贵,鲜华,李婧,王彩峰.基于avr单片机的血压、脉搏装置设计[j].计算机工程,2007,1000-3428(2007)12-0247-04.[4]李明际.汞柱式血压计与电子血压计测量结果异常研究[j].医学计量,2011，32：137-138.