毕业设计-电子血压计
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一、引言血压是人体重要的生理参数之一，对于健康监测和疾病诊断具有重要意义。
传统的血压测量方法通常需要专业医护人员操作，且不够便捷。
随着电子技术的发展，电子血压计逐渐普及，为人们提供了更加方便、快捷的血压测量方式。
本文将介绍一种基于单片机的电子血压计的设计。
二、总体设计方案（一）系统功能需求电子血压计应能够准确测量收缩压和舒张压，并以直观的方式显示测量结果。
同时，应具备存储测量数据、设置测量时间间隔等功能。
（二）系统组成本电子血压计主要由压力传感器、信号调理电路、单片机、显示屏、按键和电源等部分组成。
压力传感器用于采集血压信号，将其转换为电信号。
信号调理电路对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量。
单片机作为核心控制器，负责对处理后的信号进行分析和计算，得出血压值，并控制显示屏和其他模块的工作。
显示屏用于显示测量结果和相关信息，按键用于用户操作，如启动测量、设置参数等，电源为整个系统提供电力支持。
三、硬件设计（一）压力传感器选择选用合适的压力传感器是保证测量精度的关键。
常见的压力传感器有电容式、电阻式和压电式等。
综合考虑精度、成本和可靠性等因素，本设计选用_____型压力传感器。
（二）信号调理电路设计信号调理电路主要包括放大器和滤波器。
放大器用于将压力传感器输出的微弱信号放大到适合单片机处理的范围。
滤波器用于去除信号中的噪声和干扰，提高信号的质量。
（三）单片机选型单片机是整个系统的控制核心，应具备足够的计算能力和接口资源。
本设计选用_____型号的单片机，其具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，能够满足系统的需求。
（四）显示屏和按键设计显示屏选用_____型液晶显示屏，具有显示清晰、功耗低等优点。
按键采用_____式按键，操作方便、可靠。
（五）电源设计为了保证系统的稳定工作，电源设计至关重要。
本设计采用_____电源方案，提供稳定的_____V 电压输出。
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。
c89C51电子血压计设计_毕业设计论文.
便携式血压计的设计摘要现代社会的迅速发展，导致环境日益恶化，不健康的生活习性与不科学的饮食习惯，导致人类疾病越来越多的出现。
其中，有着人类第一无形杀手称号的高血压病，已逐渐上升到人类疾病危害排行榜的前几名，长期危害着人体健康，让饱受高血压折磨的患者痛不欲生。
如何便捷有效地测量与监控高血压，从而有效预防与治疗高血压，成为人们对抗高血压病的首要问题。
于是，设计一台便捷的测量血压的装置，成为重中之重。
目前市场上的大部分动态血压记录仪，只记录每次测量的结果，医生面对的是一批真伪难辩的数字，无法判别血压计的准确性、可靠性。
本课题研究最终旨在设计出全信息的动态血压记录仪，使每次测量结果完全透明，使医生可以对照原始波形判断数据的真伪，有效甄别出干扰和伪差引起的错误检测，恢复真实血压，保证血压报告的有效性和可靠性。
家用电子血压计，主要是用于家庭。
家庭医疗保健已成为现代人的医疗保健时尚。
过去人们测量血压必须到医院才行，而今只要拥有了家用电子血压计，坐在家里便可随时监测血压的变化，如发现血压异常便可及时去医院治疗，起到了预防脑出血、心功能衰竭等疾病猝发的作用。
本文将详细介绍便携式血压测量装置的设计。
关键词：ASDX 001，AT89C51，液晶显示，压力测量THE DESIGN OF PORTABLE BLOOD PRESSUREMONITORABSRACTThe rapid development of modern society, leading to deteriorating environment, unhealthy living habits and unscientific eating habits, leading to the emergence of an increasing number of human diseases. Which has one invisible killers of the human hypertension, and has gradually risen to the top ranks of human disease, a long-term hazard to human health, so that patients suffering from hypertension pain. How convenient and effective measurement and monitoring hypertension, and thus effective prevention and treatment of hypertension, a confrontation hypertension is the most important issue. Therefore, design a convenient measurement of blood pressure devices, has become a priority. This article will detail the design of our intelligent blood pressure measuring devices.Currently on the market most of the ambulatory blood pressure recording devices only records the results of each measurement, the doctor faced with a group of authenticity Nanbian figures. This study is designed eventually to full information, ambulatory blood pressure recorder, so that each measurement is entirely transparent, real-time analysis combined with retrospective analysis, so that doctors can control the data to judge the authenticity of the original waveform, effectively screening out interference and artifact caused The error detection, recovery true blood pressure, blood pressure reports to ensure the validity and reliability.Home Blood Pressure Monitor, mainly for home. Home health care has become a fashionable modern health care. Measuring blood pressure in the past people have to go to the hospital for the job now as long as the electronic blood pressure monitor has a home, sit at home monitoring of blood pressure can be atany time, such as abnormal blood pressure can be found in time to the hospital for treatment, prevention plays a cerebral hemorrhage, heart failure The role of diseases such as burst.Keyword: ASDX 001，AT89C51，liquid crystal show that the module，Pressure measurements目录前言 (1)第一章便携式血压计装置总体概述 (3)§1.1 便携式血压计简介 (3)§1.1.1 便携式血压计的介绍 (3)§1.1.2 便携式血压计功能简介 (3)§1.1.3 便携式血压计使用注意事项 (3)§1.2 血压计装置设计方案 (3)§1.2.1 设计总体要求 (3)§1.2.2 具体设计方案 (4)§1.3 便携式血压计工作原理 (5)§1.3.1 血压测量的工作原理 (5)§1.3.2 便携式血压计的工作原理 (6)第二章硬件电路的设计 (7)§2.1 传感器简介以及电路设计 (7)§2.1.1 传感器简介 (7)§2.1.2 传感器电路设计 (8)§2.2 AT89C51单片机的简介及其电路设计 (9)§2.2.1 AT89C51简介 (9)§2.2.2 主要性能参数 (9)§2.3 单片机电路设计 (12)§2.3.1 AT89C51的复位电路 (12)§2.3.2 AT89C51的时钟电路 (12)§2.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接 (13)§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-1602电路设计 (16)§2.5 其他电路设计 (17)§2.5.1 电源电路 (17)§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 (19)第三章软件系统流程以及程序的设计 (20)§3.1 单片机主程序流程图 (20)§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 (22)§3.6 电源处理模块 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录A 子程序流程图 (27)附录B 部分参考程序 (29)附录C 元件清单 (31)附录D 主电路图： (33)前言在现代疾病谱上，高血压的危害无疑高居前几位。
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。
电子血压计-设计方案
电子血压计的设计方案一、概述规格说明的起因、范围等进行简介。
二、系统方案2.1 架构2.2 关键部件一．MSP430单片机；二．压力传感器；三．袖带，充气泵与电磁阀；四．压力测量电路；五．输入通道硬件滤波；六．复位电路；七．LCD显示电路；八．键盘电路；九．UART电路设计；十．数据存储电路设计；十一．电源电路；十二. 实时时钟电路设计。
2.3 软件环境开发软件：运行环境：2.4 血压的计算计算方法：示波法。
1、提取脉络波；2、根据脉络波推断收缩压和舒张压出现的时间(推算方法：幅度系数法)；3、根据推断结果确定舒张压和收缩压。
具体实现本软件系统采用模块化设计，其对信号的提取处理总流程图如下：幅度系数法介绍：幅度系数法又称归一法。
它是将脉搏波振动信号的幅值与信号的最大幅值相比进行归一化处理，通过确定收缩压和舒张压的归一化系数来识别收缩压与舒张压的方法。
动脉振动脉搏波的幅度与柯氏音的强弱一者之间有一致的趋势，在收缩压以前以及舒张压以后脉搏波都有较小的波形。
从这个特征出发，一些学者经过深入研究和广泛实验，总结出一些便于定量分析的规律。
Geddes等人对袖带内压力等于收缩压或舒张压时对应的脉搏波幅度与幅度最大值之间的比例关系进行了研究，发现收缩压对应的压力波幅度为最大幅度的75%~80%。
Mauro建立了一个数学模型来模拟示波法测量血压，研究结果与Geddes的试验结果相似：收缩压的归一化系数为0.46~0.64，舒张压的归一化系数为0.43~0.73。
如图所示。
归一化值曲线在图中，As为收缩压对应的脉搏波幅度；Am为平均压所对应的脉搏波的幅度；Ad为舒张压对应的脉搏波幅度；CP为袖带压，横坐标代表放气过程中袖带内压力的不断减小；As/Am=C1，Ad/Am=C2；As/Am和Ad/Am为收缩压的归一化值，分别是舒张压和收缩压的归一化值。
也就是说，在脉搏波幅度包络线的上升段，当某一脉搏波的幅度与最大幅度的比值等于C1时，此时对应的压力为收缩压。
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。
杨海(24)电子血压计的设计
数字电子技术课程设计报告（论文）题目：电子血压计的设计院系：电气工程学院专业：电子信息班级：06—2班姓名：杨海学号：320608030224引言现代人患心血管疾病呈现低龄化趋势，血压是最重要的健康指标，如果能经常测量自己的血压，就做到对自己的健康情况心理有数，早期发现问题，就能得到较好的治疗效果。
一般医院使用的水银血压计，是基于柯氏法，专业医生可以用听诊器听到动脉血管的不同声音，来判断收缩压和舒张压的值。
但科氏法存在一些固有的缺点：一是确定舒张压比较困难；二是此法凭人的视觉和听觉，带有主观因素，除非专业医生，一般人很难测准血压。
以前也出现了多种科氏法电子血压计，试图实现血压的自动检测，但很快发现这类血压计未能克服柯氏法的固有缺点，误差大，重复性差。
血压作为人体最为重要的生命参数，对其精确测量，在临床医学特别是危重病人及全麻病人的监护具有重要意义。
心脏的泵血功能，血管血压是反映的阻力和全身血容量的重要指标。
因此，血压的检测在临床和保健工作中是十分重要的。
我们设计的电子血压计也采用示波法，采用MOTOROLA公司微控制器MCS ─51芯片及MPX-53压力传感器，MCS─51芯片是一块大规模专用集成电路，内含采样放大、限幅器、锁存器、比较器、控制器、存贮器、时基电路、译码器等单元电路，压力传感器直接装在印制版上。
此设计操作简单，无需听诊器，血压心率测量一次完成，大屏液晶显示，低耗电设计，体积小重量轻，携带方便。
1 系统指标及工作原理:1. 1 技术指标及功能1.1.1根据示波法的测量原理，并分析了市场上现有的血压计的功能,我们的电子血压计的设计指标是：1、测量原理：示波法2、显示范围：0~299mmHg(0~39.7KPa),299mmHg 以上显示“HI”3、测量范围：40~270mmHg(5.4~36KPa)脉率：40~200 次/分4、分辩率：1mmHg(0.1Kpa)5、放气速率：2.3~6.0mmHg/S(0.3~0.8Kpa/S)6、静态压力基本误差：3mmHg7、动态压力基本误差：5~8mmHg8、脉率误差：5%9、低电压显示：当电池电压低于4.0-0.2V 时，显示低电压符号10、记忆功能：能显示前次测量值。
便携式数字血压计电路的设计_毕业设计
电子血压计设计目的在于相对于水银血压计的专业性操作而言方便了个人的使用，利于普遍家庭的推广使用。给被测者提供次数较多的血压测量值，由此便于医生更准确的诊断病情。电子血压计体积小，方便携带，其相对于水银血压计更加环保安全。
1.3 电子血压计现状
电子血压计从使用原理上经历了听诊法和示波法两个阶段。目前，只有极少数的公司生产的血压计是基于听诊法的，大多数主流企业都是采用的示波法。虽然相对于水银血压计来说，示波法电子血压计的可靠性和准确性都有较大的提高。但受测量系统因素和人体生理因素的影响，示波法电子血压计的准确性，尤其是重复性仍然不尽如人意。这也是本设计将面临的一大挑战。电子血压计在普通家庭中具有良好的推广性，为人体血压测量及各种心血管疾病的预防起到了积极作用。
电子血压计通过压电传感器和单片机以及液晶显示器等主要电子元器件构成。利用袖带静态压力与袖带动脉压力波的对应关系，以此测量出人体的平均压、收缩压、舒张压。[1][2]
传统的水银血压计由于体积较大不利于携带。其测量血压方法的难度系数较大，不利于普通家庭的推广使用。尤其是水银血压计里面含有水银，水银是剧毒物质，不利于环保健康的需要，因此更加限制了水银血压计的推广。电子血压计相对于传统的水银血压计具有体积小，携带方便，测量准确，使用方便，不含水银无毒无害的特点，其不断地被广大的家庭接受认可，具有很好的推广性和发展空间。
2.1.2 使用中注意事项
1.电子血压计的设计是面向所有家庭成员的，所以测量的位置是在上臂，在测量的时候，袖带要与心脏保持水平，手心向上，前臂与肘很自然的放在桌上面。
2.测量的环境应该保持安静，时刻保持心情的平静，测量前休息15分钟，深呼吸5次，进行测量。
3.由于人体一天处在不同的时间段，血压值是不一样的，所以测量应该每天在相同的时间，用同样的姿势进行血压的测量。
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毕业设计-电子血压计目录1 引言 (1)2 血压计总体概述 (3)2.1 血压计简介 (3)2.1.1 便携式血压计的简单介绍 (3)2.1.2 便携式血压计功能简介 (3)2.1.3 便携式血压计使用注意事项 (3)2.2 血压计装置设计方案 (4)2.3 血压计测量与工作原理 (5)2.3.1 血压测量的工作原理 (5)2.3.2 血压计的工作原理 (6)3 硬件电路的设计 (6)3.1 MCS-51单片机的简介及其电路设计 (6)3.1.1单片机的介绍 (6)3.1.2 单片机电路设计 (11)3.2 传感器简介以及外接电路的设计 (13)3.2.1 传感器介绍 (13)3.2.2 传感器与单片机连接的电路设计 (15)3.3 模数转换器的设计 (15)3.3.1 A/D转换原理 (15)3.3.2 ADC0809与MCS—51单片机的连接 (16)3.4 液晶显示模块电路设计 (17)3.4. 1数码管显示模块的设计 (17)3.4.2 LED显示器与单片机的连接电路设计 (17)4 系统流程图以及程序的设计 (18)4.1 单片机主程序流程图 (18)4.2 数据采集流程图 (18)4.3数据显示流程图 (19)4.4. 电子血压计运作程序设计 (19)结论 (21)参考文献 (22)谢辞 (23)基于单片机的电子血压计的设计顾斌（德州学院机电系，山东德州253023）摘要：随着现代社会的快速发展，人们的生活质量的提高，带来了不健康的饮食与生活规律，导致了越来越多疾病的出现。
其中，“高血压病”被称为人类第一无形杀手，可见它的可怕程度。
便携式家用血压计，非医护人员也可方便操作。
随着家庭医疗保健的流行，这种血压计的市场得以开发。
在过去，人们测量血压不得不去医院，而如今只要拥有这种血压计，在家里即可随时监测血压，做到早发现早治疗，降低了脑出血.心功能衰竭等猝发疾病的危害。
该血压计以NPC1210压力传感器测得血压值，再将血压数据通过ADC0809数模转换器转换成数字信号，传入89C51单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在LED液晶显示器上把数据显示出来。
关键词：NPC1210压力传感器; 89C51单片机;ADC0809数模转换器;LED液晶显示模块1 引言现如今人们的生活水平提高了，越来越观注自己的身体健康，血压是身体康的一项重要指标。
血压的高低可直接影响全身各组织器官的血液供给。
若血压过低，可造成组织器官供血不足。
相反，血压过高，增加心脏负担，久而久之，导致心衰，同时血管弹性下降，脆性增加，脑动脉破裂，出现脑出血[1] 。
据2012年全国普查显示，我国每三个家庭就会有一个高血压患者；尤其在老年人群中患病可达12%。
因此，研发便捷家庭使用型血压计具有重要意义。
在疾病排名册上，高血压的危害已居前几位。
对于老年人群，血压血压是一个重要的健康信号。
高血压是最常见的心血管疾病，也是最大的流行病之一。
高血压病不仅是危害人体健康的一种慢性病，而且它还是脑中风、冠心病、心肌梗死、心力衰竭、肾衰等疾病的祸首，因此被人们称为“无形杀手”。
高血压对人体的损害是全身性的，也是造成死亡的恶魔，直接威胁着人的生命，所以，对高血压这个无形杀手，不可掉以轻心。
预防高血压病，首先量测量准确的血压。
正常的收缩压为：90-140mmHg（12.0-18.6kpa）舒张压为：60-90mmHg （8.0-12.0kpa），正常血压的范围：正常成人在安静状态时，动脉压为：30-40mmHg （4.0-5.3kpa）我们常用血压计测量血压。
测量血压时，是以血压和大气压作为比较的，用血压高于大气压的数值表示血压的高度。
常用血压计有（1）汞柱式: 玻璃管面标有双刻度；一侧为0~300mmHg,最小分度值为2mmHg；一侧为0~40kPa,最小分度值为0.5kPa；玻璃管上端盖以金属帽与大气相通，下端和汞槽相通,汞槽内有水银；特点：测得数值准确可靠，但较笨重不易携带，且玻璃管部分易破裂。
（2）表式：又称弹簧式血压计。
外形似表,呈圆盘状，正面盘上标有刻度及读数，盘中央有一指针,以提示血压数值。
特点携带方便，但准确性不如汞柱式血压计（3）电子血压计袖带内有一换能器，有自动采样单片机控制数字运算，自动放气程序。
数秒钟内可得到收缩压、舒张压、脉搏数值。
特点是操作方便，不用听诊器，省略放气系统，排除听觉不灵敏，噪音干扰等造成的误差，但准确性不如汞柱式血压计[2]。
结构如图1 ：图1 血压计外观图传统的血压计操作比较复杂，而且受环境的影响较大。
在使用时，需要用一个准确的汞柱血压计一同校核，专业性较强。
为了让每个血压计使用者更方便的使用与维护血压计；我们设计了一台操作便捷，测量精确，无需维护的智能型测量血压的装置，用来帮助人们急早的发现高血压迹象。
目前生活中使用的血压计大部分是水银式的。
水银血压计每次测量必须由医生戴上听诊器进行测量，测量过程复杂，只能是每个医生一次对一个人进行测量;而且对不同的医生，测量结果可能不同:对同一个人来说，影响血圧因素也非常多，，测得结果在某些情况就不能真实的反映被测对象的血压值。
血压随年龄的增加而增高，新生儿血压最低，小儿血压比成人低，中年以前女性血压略低于男性，中年以后差别较小；一般白天血压高于夜间，过度劳累或睡眠不佳时，血压稍增高；在寒冷环境中血压可升高，高温环境中血压可略下降；紧张、恐惧、兴奋及疼痛均可导致血压升高，舒张压一般无变化。
劳动、饮食、吸烟和饮酒也可影响血压值。
将脉动波的记录引入动态血压技术，提供24小时内的每次血压测量结果，而且能再现每次测量过程中的波形。
在动态血压检测中干扰和伪差是不可避免的。
目前市场上的大部分动态血压记录仪，只记录每次测量的结果，医生面对的是一批真伪难辩的数字。
本课题研究设计动态血压记录仪，使每次测量结果完全透明，实时分析，使医生可以对照原始波形判断数据的真伪，有效查找出干扰和伪差引起的误检测，恢复真实血压，保证血压报告的有效性和可靠性。
2 血压计总体概述2.1 血压计简介2.1.1 便携式血压计的简单介绍该产品体积小，重量轻，可方便携带。
与传统血压计相比，无水银，避免了因水银泄露而造成环境污染的问题。
操作简单易行，适合家庭使用。
2.1.2 便携式血压计功能简介该血压计以压力传感器测得血压值，再将血压数据通过A/D转换器转换成数字信号，传入单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示器上把数据显示出来。
2.1.3 便携式血压计使用注意事项1. 患者取坐位或仰卧位，被测肢体应和心脏处于同一水平，上臂自然下垂，坐位时平第四肋软骨；卧位平腋中线，平整地将袖带置于上臂中部，距肘窝下缘2-3cm2. 需密切观察血压者应做到四定定时间、定部位、定体位、定血压计，有助于测定血压的准确性和对照的可比性3. 为偏瘫、肢体外伤或手术的患者测血压应测健测肢体4. 排除影响血压的外界因素袖带过宽、过窄；袖带缠得过紧、过松；肢体位置过高、过低等因素对血压值的影响5. 袖带宽度要合适，袖带太窄，须加大力量才能阻断动脉血流，测得数值偏高;袖带太宽，大段血管受阻，测得数值偏低6. 肱动脉位置高于心脏水平，测得血压值偏低;低于心脏水平，测得血压值偏高7. 袖带过松，橡胶带呈气球状，有效测量面积变窄，使血压测量值偏高;袖带过紧，使血管在未注气时已受压，使血压测量值偏低8. 发现血压听不清或异常，应重复测量;应将袖带内气体驱尽，稍等片刻再复测，一般连续测2~3次，取其最低值9. 当舒张压的变音和消失音之间有差异时;应记录两个读数，即变音~消失音数值如180/90~70mmHg10. 不要在浴后、吸烟、饮酒、喝咖啡后测血压[3]。
2.2 血压计装置设计方案2.2.1 设计要求该种血压计是将传感技术与单片机有机结合而成的，它的结构应该保证完成三项基本流程：1、感应血流的压力，并能够将信号转变成压电信号；2、利用单片机技术判断高压与低圧；3、在屏幕上显示测量结果。
对于传感器的要求是：高性能低成本的，灵敏度要高，测量范围倒不需要很大。
能根据血压变动及时抓住高、低压，体积小，集成度高，抗干扰能力强，可靠性高，价格低，程序简单，运用灵活，易于实现产品化的单片机，使用具有显示清晰，亮度高.寿命长等优点的显示器，因此我们在此设计中采用了LED显示器。
2.2.2 具体设计方案系统工作示意图：接通电源后，我们可以通过键盘对血压计的参数进行设计。
参数设置后，系统将会启动A/D转换，转换结束后将进行数据处理阶段，若未转换完毕将进行程序循环继续转换。
数据处理阶段将会对转换的数据进行采样，分析出最大值和最小值，将最大、最小值按血压原理定为收缩压和舒张压，经由单片机将其送到LED显示器进行显示。
2.3 血压计测量与工作原理2.3.1 血压测量的工作原理血压的测量采用传统的示波法[4]。
当袖带压力振荡波的振幅达到最大时，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。
收缩压数值得确定：通常采用最大的振幅法，气袖在放气过程中脉搏波振幅度包络线的上升阶段中，如果某一个脉搏波的幅度Ui与Um之比Ks≤时，对应的气袖压力便定义为收缩压。
计算公式为：Um=Ps*=|（1）UiPKs舒张压数值的确定：与收缩压不同的是在脉搏波振幅包络线的下降段中，如果一个脉搏波的幅度Ui与Um之比kd≤时，对应的气袖压力便定义为舒张压。
计算公式为：UmPd*==|（2）PKdUi图4 血压交直流信号及收缩压和舒张压位置首先找到最大振幅值 Amax 处,往前找到幅值为0. 5Amax的瞬态位置处，此位置所对应的血压直流分量的值定为收缩压,往后找到幅值为0. 8Amax的瞬态位置处，此位置所对应的血压直流分量定为舒张压,将计算出的收缩压和舒张压的值经单片机的控制输出到LED液晶显示。
2.3.2 血压计的工作原理当袖带充气时，袖带内部便会产生一定压力，数字压力传感器NPC-1210感应到该压力时，经过放大以及滤波电路后，由单片机89C51的第1脚读入，并进行A/D转换。
单片机在程序的控制下，严格按照NPC-1210压力传感器的要求的工作时序进行读写控制，读入信号后，对数字信号进行运算，然后经LED数码管液晶显示模块进行显示。
3 硬件电路的设计3.1 MCS-51单片机的简介及其电路设计3.1.1单片机的介绍MCS-51系列单片机是Intel公司生产的产品。
MCS-51系列具有8位处理能力的CPU。
128byte内部数据读写存储器，32位双向输入/输出线，1个全双工的异步串行口，2个16位定时器/计数器，5个中断源2级中断优先级，时钟发生器，可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器等部分[9]。