单片机的电子血压计工作原理及设计
电子血压计论文(51单片机版)
一、选题内容 (3)1.1 课题名称 (3)1.2 设计任务 (3)1.3 设计要求 (3)二、总体方案 (3)2.1 血压测量原理 (3)2.2 总体方案概述 (3)2.2.1 系统组成部分 (3)2.2.2 总体框图 (4)三、硬件设计 (4)3.1 压力传感器BP01 (4)3.2 信号预处理电路设计 (5)3.2.1 三运放前置放大器 (5)3.2.2 袖带压力信号处理 (6)3.2.3 脉搏波信号的处理 (6)3.2.4 预处理总电路图 (7)3.3 数模转换电路设计 (7)3.3.1 数模转换芯片ADC0808 (7)3.3.2 ADC0808与单片机的连接 (8)3.4 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 (14)八、参考文献 (14)九、附录 (14)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SCH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。
基于单片机的电子血压计设计.
基于单片机的电子血压计设计摘要单片机以其卓越的性能，得到广泛的应用，以深入到各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，在医学方面更是得到了较好的应用。
血压是极为重要的健康指标，血压测量的准确与否直接关系到人们的健康。
现代人患心血管疾病呈低龄化趋势，所以随时关注我们的血压状况对我们百利无害。
本论文讨论了以AT89C51单片机为核心的电子血压计测量原理。
气泵给气囊充气后通过感器传的电压经放大、滤波得到脉搏信号，计算出收缩压、舒张压和脉搏。
重点介绍了单片机及滤波电路的设计。
首先依据示波法和脉搏波理论设计了血压测量系统的总体设计方案。
该方案硬件电路以AT89C51单片机为核心，包括信号采集处理电路，A/D转换电路，控制按钮电路和显示电路等几大部分。
本文对以上几个部分的软硬件设计作了详细的阐述，介绍了核心芯片的选型，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软件程序。
讨论说明了各部分电路点的工作原理，以及其软硬件的具体设计。
关键词：单片机；血压；血压计；示波法；脉搏波The design of portable blood pressure monitorAbstractSingle chip with its superior performance, are widely used to drill in various fields has become a mature technology, in medicine all the more yes get a better application. Blood pressure is extremely important health indicators; blood pressure measurement accuracy is directly related to people's health. Modern cardiovascular disease trends showed younger age, so keep an eye on our blood pressure Bailey us harmless.This paper studies in blood pressure measurement method and wave method, on the basis of pulse wave theory, discusses with AT89C51 measuring principle of electronic device. After the air to air pump, the voltage sensor through enlargement, filtering, calculate the pulse signal obtained systolic pressure, diastolic pressure and pulse. Mainly introduces the design and the entire circuit chip.First of all, and the pulse wave based on oscillometric blood pressure measurement system design theory design project. The program hardware with AT89C51 microcontroller as the core, including signal acquisition and processing circuit, A / D converter circuit, memory expansion circuits, LCD circuits, Automatic Filling and Releasing circuit, most of the keyboard circuit a few. In this paper, several parts of the above detailed description of hardware and software design, introduced the selection of core chips, the external circuit connection, the connection between the chip and the chip circuit, program design methods and corresponding software program. Discussion illustrates the point of all parts of the circuit works, and the specific design of its hardware and software.Keywords: Single-chip；blood pressure；Sphygmomanometer；Oscillometric method；pulse waveform目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 血压测量方法 (1)1.3 血压计测量现状 (2)2 血压计设计原理 (3)2.1 示波法测量血压原理 (3)2.1.1 示波法概述 (3)2.1.2 示波法原理 (3)2.2 设计的总体思路 (4)3 滤波电路设计 (6)3.1 传感器 (6)3.1.1 压力传感器简介 (6)3.1.2 压力传感器的选用 (6)3.2 滤波器设计 (7)3.2.1 滤波器概述 (7)3.2.2 低通滤波器设计 (9)3.2.3 带通滤波器设计 (11)4 单片机系统设计 (15)4.1 单片机AT89C51 (15)4.2 时钟及复位电路设计 (17)4.3 ADC0809转换电路及内部结构及功能部件 (18)4.3.1 A/D转换系统 (18)4.3.2 ADC0809内部结构及功能部件 (19)4.3.3 ADC0809的运行时序 (22)4.4 自动充放气电路的设计 (22)4.5 控制按钮电路与显示电路 (23)4.5.1 控制按钮电路设计 (24)4.5.2 显示电路 (24)5 软件设计 (26)5.1 血压信号采集 (26)5.2 控制按钮及显示电路程序设计 (28)5.2.1 控制按钮程序设计 (28)5.2.2 液晶显示程序设计 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)基于单片机的电子血压计设计1 绪论1.1背景随着人们生活水平的不断提高，心血管疾病特别是高血压、动脉硬化疾病的发病率和死亡率较30年前有了明显提高，据统计全世界死亡人数中，约有三分之一死于此类疾病，很多病人由于没能及时发现病变延误了治疗而死于非命。
电子血压计工作原理及设计
基于单片机的电子血压计设计
西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的电子血压计设计所属学院：电子工程学院指导老师职称：学生姓名：班级、学号专业：西安航空职业技术学院制年 01 月 16 日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机的电子血压计设计任务与要求：基于单片机的电子血压计是传感技术和微电脑技术的结合体，它的结构应该能保证完成三项基本任务：①感应血流的压力和温度；②判别高压和低压；③在屏幕上显示测量结果。
时间： 2014 年 11月24 日至 2015 年 1 月 16 日共 8 周所属学院：电子工程学院学生姓名：学号：专业：指导单位或教研室：指导教师：职称：西安航空职业技术学院制2015年 01 月 16 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
基于单片机的电子血压计的设计摘要:本课题主要任务是设计基于单片机的电子血压计，并且具有测量体温功能。
本文采用单片机AT80C51、DM-1602液晶显示屏、压力传感器ASDX001及温度传感器AD590与PWM和PWMP控制电路。
该设计以压力传感器ASDX001及温度传感器AD590作为外部信号采集部件，以单片机80C51为核心的控制器实现对采集信号的处理。
我们还设计了五大软件系统流程模块：处理模块、测量模块、信号处理模块、显示模块、电源处理模块。
血压和体温通过按键进行切换。
关键词：ASDX 001；AT80C51；液晶显示；压力测量。
THE Design of Embedded Electronic Devices Based onMCOAbstract: This topic main task is to design the electronic device based on single chip, and have temperature function. This paper USES the monolithic AT80C51, DM - 1602 LCD screen, pressure sensor with ASDX001 and temperature sensorAD590 PWM and PWMP control circuit.This design with pressure sensor ASDX001 and temperature sensor AD590 as an external signal acquisition parts, taking single-chip 80C51 as the core of the controller to achieve collection signal processing. We also design has five software system flow module: processing module, measurement modules, signal processing module, display module, power handling module. Blood pressure and temperature through switching keys.Keyword: ASDX 001、AT80C51、liquid crystal show that the module、Pressure measurements.目录1.基于单片机的电子血压计装置总体概述 (1)1.1基于单片机的电子血压计简介 (1)1.1.1基于单片机的电子血压计的介绍 (1)1.1.2基于单片机的电子血压计功能简介 (1)1.1.3基于单片机的电子血压计使用注意事项 (1)1.2血压计装置设计方案 (1)1.2.1 设计总体要求 (1)1.2.2 具体设计方案 (2)1.3基于单片机的电子血压计工作原理 (4)1.3.1 血压测量的工作原理 (4)1.3.2基于单片机的电子血压计的工作原理 (5)1.4体温测量方案选择 (5)1.4.1集成温度传感器 (5)1.4.2 温度传感器的选择 (6)1.4.2 体温测量的工作原理 (6)1.4.3 体温计的准确度对比 (7)2.硬件电路的设计 (8)2.1传感器简介以及电路设计 (8)2.1.1 传感器简介 (8)2.1.2 传感器电路设计 (9)2.2AT80C51单片机的简介 (10)2.3单片机电路设计 (11)2.3.1 AT80C51的复位电路： (11)2.3.2 AT80C51的时钟电路： (12)2.4液晶显示模块简介及电路设计 (13)2.4.1 液晶显示模块DM-1602简介 (13)2.4.2液晶显示模块DM-162电路设计 (16)2.5其他电路设计 (16)2.5.1 电源电路 (16)2.5.2 线性阀PWM控制电路 (17)2.5.3 充气PUMP控制电路 (18)2.5.4 按键电路 (18)3. 软件系统流程以及程序的设计 (19)3.1单片机主程序流程图 (19)3.2处理模块 (20)3.3测量模块 (21)3.4信号处理模块 (21)3.5显示模块 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于AVR单片机的数字血压计设计
基于AVR 单片机的数字血压计设计The Design o f Digital Blood Pressure Monitor Based on AVR郭 岳 熊和金(武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430063)摘 要:本文以Atmel 公司生产的ATm ega128为控制核心,配合压力传感器,外围电路和LCD 显示提出了一种数字血压计的设计方案。
该血压计具有低成本,体积小,低功耗,便于携带和操作的优点,是现代家庭的必备工具。
关键词:数字血压计;压力传感器;ATm ega1281 系统工作原理1 1 血压测量原理心脏每时每刻如泵一样对血液施加压力,而血液流经血管壁所施加的压力就是血压。
其中心脏收缩,输出血液时的最高压,称为收缩压(高压),心脏舒张,血液回流心脏时的最低压,称为舒张压(低压)。
血压计的测量原理:由袖带冲气压迫测量部位阻断血流,然后通过排放袖带中的气体使血液再次流动。
血压测量就是根据血液再次流动时发出的血流声音及振动的变化来判定的。
这里采用示波法(振荡法)来测量血压,即当袖带的压力等于血压时,血液开始可以流通而产生所谓的袖带声,这时也就是收缩压,必须开始从这里做记录,直到最后当袖带声没有的时候,此点即为舒张压。
1 2 工作原理血压传感器将用户的血压变换成电压信号,经过信号调理电路送到ATmeg a128单片机的AD 模块中,再经过单片机处理后在LCD 上显示,随时可以看到血压值。
具体工作过程是:单片机PWM 输出控制气泵充气至200mmHg 高,慢慢以每秒约下降(3~5)mmH g 的速度放气。
一路AD 采样袖带内气压直流分量以便取得收缩压和舒张压;一路AD 采样袖带内气压交流分量经分析计算后确定收缩压和舒张压的瞬态时间位置。
最后通过软件将计算出的收缩压和舒张压结果输出至LCD 显示,并且可将测量到的血压值存储到EEPROM 中保存起来作为原始数据方便就医时参考。
系统框图如图1。
图1 系统原理框图2 硬件电路设计2 1 压力传感器本电路采用M PS -3117型压力传感器。
基于at89s51单片机的电子血压计设计毕业设计
基于AT89S51单片机的电子血压计设计摘要电子血压计具有易携带、精度高、智能化等特点，随着现代电子技术的发展，电子血压计呈现出家用化的趋势。
然而传统单片机的电路设计复杂、稳定性不好、测量精度不高，因此本设计首先从血压测量方法切入设计出电路系统，然后以AT89S51单片机为控制核心，外围硬件电路由气体压力传感器US9111、串行A/D转换芯片ADC0832、LCD驱动芯片和其他模拟电路组成，同时采用KeiluVision2进行C语言编程来使硬件满足一个简易血压计的功能。
本文所设计的血压计稳定性高，测量速度快，测量精度高，测试结果基本与水银血压计一致。
另外，本系统的设计能满足人体健康测量需要，对提高日常生活质量有很多好处，具有很高的市场价值。
关键词:单片机血压计传感器精度The Design of Electronic Sphygmomanometer Based on AT89S51 MCUAbstractThe electronic blood pressure monitor is easy to be carried, high accuracy, intelligent features .With the development of modern electronic technology, electronic blood pressure monitor shows the trend of the household. The circuit of the t raditional microcontroller’s design process is complex, and the stability is not good, as well as that the measurement accuracy is not high. Therefore, to sum up, the method of how to design the circuit system is the blood pressure measurement briefly, and then around the AT89S51 microcontroller development platform, composed of the peripheral hardware circuit by the gas pressure sensor US9111, the serial A/D conversion chip ADC0832, the LCD driver chip and other analog circuits under the preparation of KeiluVision2 the C programming language. This sphygmomanometer designed perfect stability, excellent speed, high accuracy, and above all, the test results are basically consistent with the mercury sphygmomanometer. In addition, the design of this system meets the needs of the human health measurement. Moreover, there are many benefits to improve the quality of daily life, and of course it has a very high market value.Key Words: MCU; sphygmomanometer; sensor; accuracy;目录1.绪论 (1)1.1课题背景与现实意义 (1)1.2血压计发展现状 (2)1.3本文的研究内容 (3)2.设计要求及方案论证 (4)2.1血压测量原理 (4)2.2设计要求 (5)2.3设计方案 (5)2.4器件介绍 (6)2.4.1 AT89S51单片机简介 (6)2.4.2 模数转换器ADC0832简介 (7)2.4.3 压力传感器（US9111-006-D）简介 (9)2.4.4 运算放大器OP07和AD620简介 (10)3.硬件电路设计 (11)3.1数据处理模块 (11)3.2模数转换模块 (12)3.31602点阵液晶显示 (12)3.4气体压力传感器电路模块 (14)3.5血压信号二次放大电路 (15)3.6滤波电路 (15)3.7气泵和气阀驱动电路 (17)4.软件设计 (18)4.1数据处理模块 (18)4.2A/D转换模块 (19)4.3液晶显示模块 (20)5.系统性能测试 (23)结语 (24)参考文献 (25)附录 (26)附1实物图 (26)附2部分程序代码 (27)致谢 (32)1. 绪论1.1 课题背景与现实意义伴随着单片机的不断升级，许多智能型电器设计都加入了单片机，单片机也成为许多产品不可或缺的一部分，因此，现在的电子产品的开发单片机为核心。
基于单片机AT89C51的电子血压计的设计
毕业设计(论文)基于单片机AT89C51的电子血压计的设计姓名陈元邦学号***********专业班级通信08C所在学院电子信息学院指导教师（职称）王桓（讲师）完成时间2012年4月电子科技大学中山学院教务处制发电子科技大学中山学院毕业设计（论文）任务书电子科技大学中山学院毕业设计（论文）成绩评定表基于单片机AT89C51电子血压计的设计摘要随着现代科技的快速发展，所带来的就是高强度、高压力的生活；而随着物质生活水平的提高以及城市老龄化比例的增长，医疗电子器件的家庭化逐渐成为了一种趋势,其中家用电子血压计就是典型的家庭医疗检测设备之一。
血压作为人体重要的生命参数，对其精确测量具有重要意义，特别是在临床医学和人体保健工作中十分重要。
目前,血压计大致上可分为两种：第一种是汞柱式血压计，其优点为数值稳定，其缺点为肉眼观察误差极大，主观性强，而且体积较大不易携带，必须在专业人员操作下进行；第二种是电子式血压计，其优点为使用简易，操作简单，测量值便于记录，体积轻巧便于携带。
电子式血压计确实具备了诸多优点，越来越受到大众家庭的欢迎。
本文设计的电子血压计是采用示波法测量原理，以AT89C51单片机为控制核心，辅以US9111-006-D型压力传感器与MCU之间模拟信号处理，通过ADC0808转换器完成数字信号转换以及液晶显示、报警、自动关机等电路来实现家用电子血压计的设计。
在本次设计中，通过对模拟脉搏波的输入进行放大，通过AD转换器来进行模拟信号到数字信号的转换，最后通过单片机进行处理，来完成显示、比较、储存、查询等功能。
关键词：血压计；传感器；液晶显示；AT89C51单片机Based on single chip microcomputer AT89C51 electronic blood pressure devicedesignAbstractWith the rapid development in modern science and technology，the intensive strength and high pressure are brought to us in our lives.With the continuous improvement of living standards, as well as the increasing proportion of the aging of population,electronic medical equipment has gradually become a new trend in families,while electronic blood pressure monitor is a typical one of the family medical testing equipments.Blood pressure,being an significant life parameter for human boday,plays an important role in accurate measurement,particularly in clinical medicine and health protection areas.At present,the blood pressure monitor can be roughly divided into two categories.The first one is mercury sphygmomanometer with its stable numerical value as advantage and its great visual observation error,high subjectivity,portable difficulty,necessity of being operated by health care professionals as shortcomings.The second type is electronic blood pressure monitors.Its advantages are included simple to use,convenient to operate,and easy to record the measured value,handy and portable. Electronic blood pressure monitor has so many advantages,which makes it more and more popular in public families.The electronic blood pressure monitor,which is introduced in this paper,employs oscillographic testing principle,centralized by the AT89C51 single-chip microcomputer,supplemented by US9111-006-D type pressure sensor and analog signal processing between MCU,finishes the digital singal convertion,LCD,warning alarm,auto power off circuits etc. By AD converter to realize a homely used electronic blood pressure monitor.In this design,by amplifying the input from the analog pulse,converting the analog signal to digital signal via using AD converter and lastly operating by single-chip microcomputer,the features of displaying,comparing,storing and searching are finished.Key words: blood pressure monitors; sensors; liquid crystal display; AT89C51 single-chip目录基于单片机AT89C51电子血压计的设计 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景及意义 (2)1.2 国内外发展现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内发展现状 (4)2 电子血压计设计原理 (1)2.1 示波法测量血压原理 (1)2.2 总体方案论证 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 血压传感电路 (3)3.2 滤波和放大电路 (4)3.3 采样保持电路 (4)3.3.1采样保持电路概述 (4)3.4 AD转换电路 (5)3.4.1 ADC0808与单片机的接口电路 (5)3.4.2 AD转换概述 (6)3.4.3 逐次比较式A/D转换器的工作原理 (8)3.5 微控制器电路 (9)3.5.1 微控制器模块 (9)3.6 键盘和显示电路 (11)3.6.1 液晶显示模块 (11)3.6.2 键盘工作原理 (12)3.7 总体硬件电路 (14)4 系统软件的设计 (16)4.1 软件设计思想 (16)4.2 软件设计流程图 (16)5 系统调试 (24)5.1 硬件系统调试 (24)5.2 软件调试 (24)5.2.1 KEIL UVISION2软件调试 (24)5.2.2 PROTEUS软件调试 (25)5.3 软硬联调 (26)6 结论 (27)7 致谢 (28)8 参考文献 (29)附录 (30)附录一：程序清单 (30)附录二：原理图 (41)前言经调查，现代人患心血管疾病的趋势逐渐导向低龄化，血压是反映血管阻力和全身血容量的重要指标，在临床医学以及全麻病人的监护方面有极其重要的意义，而在平时日常的生活中也要做好保健工作，如果能经常测量自己的血压，随时监测自己的健康情况，早期发现问题，就能得到较好的治疗效果。
基于单片机的电子血压计设计
基于单片机的电子血压计设计随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，血压计已经成为家庭必备的医疗设备之一。
传统的血压计多为水银柱式血压计，但因其操作繁琐、测量精度低、不易读数等缺点，已经逐渐被电子血压计所取代。
本文将介绍一种基于单片机的电子血压计设计。
一、系统组成本系统主要由以下几个部分组成：1、血压传感器：用于测量血压，将血压信号转换成电信号输出。
2、信号处理电路：对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以便于单片机采集。
3、单片机控制电路：采用单片机作为控制核心，对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析。
4、显示电路：将测量结果显示在液晶屏上，以便于用户查看。
5、电源电路：为整个系统提供稳定的电源。
二、工作原理本系统的工作原理如下：1、血压传感器采集血压信号，将其转换成电信号输出。
2、信号处理电路对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，使得信号更易于采集和处理。
3、单片机控制电路对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析，计算出收缩压和舒张压的值。
4、显示电路将测量结果显示在液晶屏上，用户可以直接查看测量结果。
三、硬件设计1、血压传感器：采用压电陶瓷传感器作为血压传感器，可以将血压信号转换成电信号输出。
2、信号处理电路：采用放大器和滤波器对传感器输出的电信号进行放大和滤波处理，使得信号更易于采集和处理。
3、单片机控制电路：采用单片机作为控制核心，对信号处理电路输出的数据进行采集、处理和分析。
本设计采用AT89C51单片机进行控制。
4、显示电路：采用液晶显示屏作为显示器件，将测量结果显示在液晶屏上，以便于用户查看。
本设计采用液晶显示屏进行显示。
5、电源电路：采用线性稳压器LM7805作为电源电路，为整个系统提供稳定的5V电源。
四、软件设计1、主程序：主程序主要完成系统的初始化、数据采集、数据处理、结果显示等功能。
主程序流程图如图3所示。
2、数据处理子程序：数据处理子程序主要完成对采集到的数据进行处理和分析，计算出收缩压和舒张压的值。
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单片机的电子血压计工作原理及设计示波法（振荡法）测量血压工作原理示波法（振荡法）是根据袖带在减压过程中，其压力振荡波的振幅变化包络线来判定血压的。
目前比较一致的看法是当袖带压力振荡波的振幅最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。
动脉的收缩压对应于振幅包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。
硬件设计系统基本工作原理如图1所示。
压力传感器输出的电压信号首先通过低通滤波器滤波，之后由运放电路将信号转化为适合单片机的输入信号，最后将模拟的采样信号经过MN101EF32D单片机转化为数字量。
程序对采集的数据进行数字滤波后分析，计算出人体血压的两个关键指标"舒张压"和"收缩压"，之后单片机立即将数据存储到外部存储器中，并将这些重要数据显示在LCD上。
传感器介绍及其外围电路的设计该血压计使用的传感器为MPS-3100-006G压阻式压力传感器，是由四个等值电阻组成的惠式电桥，其输出电压和输入压力成正比，理想状态下当压力输入时，电阻值就跟着改变，但实际上温度的改变也会影响其阻值输出结果。
另外，由于晶体和电路设计制作的误差，加上封装过程等方面的影响，零点偏移不是零。
所以必须由外加元件来进行个别温度补偿电路校正。
其重要指标如下：a、传感器测定范围：5.8~15PSIGb、操作温度范围：?40~85 ℃c、驱动电流：1.5~3mAd、驱动电压：5~15Ve、零点漂移：?25~25mVf、电阻温度系数为：0.2％/℃因为血压信号取自手臂，测量的信号容易受袖带的位置、手臂的挪动而带来的干扰。
根据这些专业特点，要求系统具备高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声以及低漂移等特征。
如图2所示，图中的T1即为MPS-3100-006G压阻式压力传感器。
整个电路首先将压力信号转换为电压信号，然后进行放大滤波。
图中U1、U2为有源运放LM324，它的输入阻抗很高。
压力传感器的信号通过放大后，并通过调节VR1的大小来改变运放的闭环增益，以调节为适应于A/D的电压输入范围。
U1运放回路用来测量袖带中的压力，测量的数据用来供MCU分析并控制对袖带充气和放气的速度。
另外U2运放回路是将通过C11电容隔直的交流信号放大，此回路测量的是人体的脉搏波。
两个回路的采集数据构成了血压计各个指标的重要计算参数。
MN101EF32D的特性MN101EF32D是松下（Panas on ic）公司于2008年初推出的产品，MN101Exx 系列8位单片机复合了多功能的外围功能，具有灵活而最优化的硬件结构，简洁而高效的指令体系，充分实现经济性和高速性。
MN101E32D型单片机，内置64KB Flash、4KB RAM，具备6个外部中断、20个内部中断(包括NMI)、9个定时器计数器、3个串行接口、8路A/D转换器、32×4段LCD驱动器、监视定时器、单系统的数据自动传送功能、同步输出功能以及蜂鸣器输出等外围功能。
最小指令执行时间可达50ns，封装为64引脚LQFP。
本血压计使用MN101EF32D的功能大致如下：a、10位A/D采样，用于静态压力及脉搏波的测量。
b、LCD显示控制器，直接驱动23*4段的液晶显示器，显示测量的过程及结果。
c、定时器功能，用于定时A/D采样数据并计算自动关机时间。
d、采用数字信号处理的技术对A/D采样的信号进行处理，主要有数字低通滤波和相关的计算。
e、电源开启采用硬件控制的方法，电源关闭采用软件控制的方法，关机时除了稳压模块外，其它芯片处于断电状态，功耗极低。
f、测量时可以选择mmHg和Kpa作为主显示方式，测量精度高，达到静态1mmHg、动态3mmHg的测量精度。
由于采用铁电存储器作为存储媒介，数据的保存时间很长。
MN101EF32D与外部串行铁电存储器的硬件连接在选择外部存储器时，由于考虑到要长期反复擦除、写入所设置的工作参数和测量到的重要信息，并保存大量的历史数据，因此必须使用容量较大的静态存储器，以便写入尽可能多的数据信息并保证掉电后数据不丢失。
由于EEPROM 本身的设计工艺。
寿命有限，而且写入的时间较长，因此不适合用于电池供电的系统。
血压计需要保存的数据设计依次为收缩压（2个字节）、舒张压（2个字节）、平均压（2个字节）、脉搏（2个字节）、每次记录的时间（5个字节）等，每次测量需要13字节存储数据。
假设每天测量4次，需要13×4＝52字节，血压计能够保存7天的数据则需要364字节，故选用"铁电"的24cL04。
当打开血压计使用的时候，单片机在其PA0口模拟出IIC总线的SCL，并输入给外部存储器24cL04的SCL引脚，同时PA1口与24cL04的SDA口进行数据交换，将有用的数据显示在LCD上。
电源处理模块及其相关电路设本血压计选用2节7号电池作为电源的输入。
为了达到较好的供电质量，在此电路中选择了DC/DC升压芯片RN5RK331A，将2节串联的1.5伏7号电池构成的3V左右的电压升到3.3V，供给系统中的模拟电路电源，也作为数字电路的正电源供给MCU（如图3所示）。
考虑到气泵、气阀如果与模拟电路、数字电路直接共用一个电源，会引入比较大的干扰，从而影响压力传感器、运放以及MCU 的正常工作，所以设计成气泵、气阀不与其它器件接在一起，直接由电池供电。
另外，血压计的重要采集数据通过运放放大的袖带气压和隔直后的脉搏波，由于它们都是通过微小的信号放大后得到的，所以A/D转换的设计也极为重要。
系统采用智能充气测量、自动降压，在降压的过程中进行测量。
由于在气阀工作降压的时候，电源受到波动，如果用系统电源直接拿来作为A/D的参考电压基准，必然会给测量带来误差。
采用National Semiconductor的LM385作为A/D 转换的电压基准连接到芯片的VREF+引脚，确保采集的数据转换准确。
LCD显示模块的设计如图4、5所示，为了使用户更为方便、简单地使用本系统，采用LCD显示。
松下的MN101EF32D芯片内置了LCD驱动模块，可以直接驱动LCD。
先初始化LCD方式控制寄存器1(LCDMD)，它是8位寄存器，用来指定LCD时钟、LCD显示的ON/OFF、显示占空比等。
系统软件设计软件的主要流程如下：上电后，首先完成系统的初始化工作。
单片机开始给气泵供电，让袖带迅速充气至被测者收缩压以上约30mmHg左右。
之后单片机通过1路A/D开始采集袖带的气压，并根据袖带内气压下降的速度来控制排气阀排气，使袖带内匀速降压（3~5mmHg /s）。
与此同时，另外1路A/D开始采集经过隔直的脉搏波。
当脉搏波的振幅最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。
动脉的收缩压对应于振幅包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。
软件主要细分为以下3个重要模块：一）匀速降压控制模块尽管气阀有自动缓慢放气的特点，但为了使袖带迅速充气至被测者收缩压以上30mmHg左右后匀速降压（3~5mmHg /s），而不能用普通的处理方法，因为整个测量过程中容易受到外界震动的影响，如人为的震动袖带、气管的震动、人的身体运动等，另外气管的刚性度也会影响到袖带内气压微弱的变化。
所以袖带内的压力降低的速度与气阀开关的频率为非线形关系。
本设计采用了PID算法来控制气阀的开关时间来确保袖带以3~5mmHg /s的速度匀速降压。
受到单片机的处理速度和RAM资源的限制，这里不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，最后再除以2N（相当于移位），作类似定点数运算，可大大提高运算速度。
最终赋值给定时器，来控制气阀的开启时间，从而保证降压的速度恒定。
在PID算法中三个基本的参数Kp、Ki、Kd的设定与调整是比较难的部分，根据这些参数的作用原理，总结调整方法大致如下：1、压力很快就降到目标值，但压力降的太多：a)比例系数太大；b)微分系数过小；2、压力下降达不到目标值：a)比例系数过小；b)积分系数过小；3、基本上能够控制在目标上，但上下偏差较大，且经常波动a)微分系数过小；b)积分系数过大；二）信号处理模块本血压计测量信号为2路，MPS-3100-006G压力传感器的信号首先进行低通滤波处理，排除因外界干扰造成的信号读数的误差，之后放大送AD1，作为静态血压信号；隔直后经再次放大送AD2，作为脉搏波信号。
由于MN101EF32D 的A/D为10位，因此最高精度可达1/1024。
为了最大限度地利用A/D转换的采样速度，用中断来实现A/D转换后的数据处理。
当A/D转换完毕，在中断程序中，用防脉冲干扰移动平均值法来实现简单有效的数字滤波，使测量更加准确。
具体做法为在一次定时中断内连续进行5次A/D转换，去掉最大值和最小值，剩余3个数据求算术平均值，该算术平均值作为此次的A/D转换结果。
三）计算血压模块袖带气压和脉搏波经信号处理模块的处理后，得出如图6所示的数据。
图中的下方为被测者的脉搏波，上方为血压计升压和压降过程中的袖带压力。
在此基础上分析信号，供收缩压、舒张压、平均压和心率的计算。
单片机在测量过程中已经存储各个脉搏波的峰值，以及每个脉搏波的间隔时间。
收缩压判据的确定采用最大振幅法，即在放气过程中脉搏波幅度包络线的上升段，当某一个脉搏波的幅度Ui与最大幅度Um（平均压）之比刚刚大于Ks时，就认为此时对应的气袖压力为收缩压。
Ps=P/Ui=Ks*Um舒张压判据的确定也是用最大振幅法来判定的，不过是在脉搏波幅度包络线的下降段，当某一个脉搏波的幅度Ui与最大幅度Um（平均压）之比刚刚小于Kd时，就认为此时对应的气袖压力为舒张压。
Pd=P/Ui=Kd*Um先用经验参数Ks = 0.54和Kd = 0.72来计算，经测试后再进行修正。
心率即为脉搏波的周期，具体也为算术平均值做法。
血压是极为重要的健康指标，血压测量的准确与否直接关系到人们的健康。
国家把血压计列为强制检定计量器具。
一般医院使用的水银血压计基于人工柯氏音法，这种方法存在一些固有的缺点：一是放气的快慢对读数有直接影响，国际标准放气速度为每秒3～5mmHg，而不同的医生放气有快有慢，会影响测量的准确度；二是这种方法以人的视觉、听觉和协调程度为主要依据，很难标准化。
为此，本设计从血压的检测方法着手，采用日本松下公司高速、低功耗的MN101EF32D单片机，作为血压计测量、控制、数据读写、数据显示的核心，可准确地采用示波法（振荡法）测量血压。
基于MN101EF32D单片机的血压计，充分利用了该芯片本身的功能，具备电路简单、功耗低、电源要求单一、精度高以及实用性强等特点，有着广阔的市场前景。