电子血压计工作原理及设计.docVIP

电子血压计工作原理和设计 2008-07-17 17:26:05 来源: 作者: 【大 中 小】 浏览:1253次 评论:3条 系统框图如图1所示。系统由恒流源、压力传感器、放大电路、带通滤波、二次放大、血压脉冲触发、液晶驱动器、键盘语音电路和单片机组成。 　　 　　图1 电子血压计原理图 　　单片机主要原理为输出控制气泵充气漏气调整袖带内气压；一路ADC采样袖带内气压直流分量以便取得收缩压和舒张压；一路ADC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；接收血压脉冲信号触发ADC工作；将计算出的收缩压和舒张压结果输出至LCD显示并进行数值的语音提示。 　　硬件设计 　　1 MSP430FF449D单片机主控电路 　　本系统主控电路如图2所示，主要由MSP430F449芯片、JTAG接口电路、时钟发生电路、时钟输出电路、复位电路、PWM波输出电路、供电电路等组成。其中JTAG用于下载和调试程序，PWM波输出电路用于控制气泵。当测量血压时，先充气至200mmHg高，再慢慢以每秒约下降5mmHg的速度放气。实现自动测量血压。 　　 　　图2 电子血压计主控电路 　　2 血压传感电路 　　如图3所示，本电路采用BP01型压力传感器和运放MAX4472。BP01型压力传感器是为检测血压而专门设计的，主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装，具有高线性、低噪声和外界应力小的特点；采用内部标定和温度补偿方式，提高了测量精度、稳定性和重复性，在全量程范围内，精度为±1%、零点失调不大于±300μV。MAX4472是MAXIM公司的一款集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片。本系统中内部集成运放A接恒流源，为压力传感器提供恒定的电流，运放B和运放C，运放D组成差分输入、单端输出放大电路，直接输入ADC0监视血压直流分量。 　　 　　图3 血压传感电路 　　3 滤波和放大电路 【现在想自制一种滤波装置，利用术上的电路应该是运放滤波器】 　　 　　图4 滤波和放大电路 　　扰， 　　4 日历时钟和存储电路 　　 　　图5 日历时钟和存储电路原理图 　　 　　5 键盘和显示电路 　　如图6所示，由键盘电路和液晶显示电路两部分组成。液晶显示电路采用ZJM12864BSBD，这是一款低功耗的点阵图形式LCD，显示格式为128点(列)×64点(行)，具有多功能指令，很容易与MPU相连。其中键盘电路采用独立式按键，有7个按键，分别为、mmHg/kPa转换、、设置、上翻、下翻、删除。可以进行的设置，进行报警参数的设置，。LCD可以显示收缩压，舒张压，当前的时间和日历；在查询状态时可以实现以往测量血压的日期、时间、测量值，同时可以通过软件编程实现历史数据的图形化显示（例如画出血压波动曲线），方便直观。 　　 　　图6 键盘和显示电路 　　6 语音报压和报警电路 　　本电路如图7所示，主要由集成语音芯片ISD2560组成。ISD2560是Winbond公司生产的一款具有较强功能的语音录放芯片，是一种永久记忆型语音录放电路，录音时间为60s，可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，能够非常真实、自然地再现语音。通过事先录制好的声音，实现血压测量值的自动声音提示，如果血压高出正常血压的上下限值，还会发挥报警，提醒使用者就医。 　　　　图7 语音报血压，报警电路 　　4 结语 　　 BP01型压力传感器及其在便携式电子血压计中的应用 1概述 ??? BP01 型压力传感器是为监测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性,在全量程范围内,精度为±1％,零点失调不大于±300μV。 2 BP01的主要性能参数??? BP01的内部等效电路和外形封装如图1所示;表1所列为BP01在电源电压Vs为5．0V、环境温度TA为25℃时的主要性能参数。 ??? BP01的极限参数如下： ??? ●最大工作电压：20VDC;??? ●最　　大耐压：1500 mmHg;??? ●工　　作温度范围：0～70℃;??? ●引　　脚焊接温度（最大值）：250℃（2～4秒）。3 基于BP01的电子血压计 ??? 3．1工作原理 ???? 用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图2所示,它由偏置电源电路（A1、A2）、前置处理电路（A3～A6）、显示电路（A7）和压力传感器（BP01）组成,该血压计的血压测量范围为0～200mmHg,分辨率为0．1mmHg,工作电源为一节9V迭层电池。现将血压计中各主要电路的工作原理分