基于MSP430单片机及USB总线的便携式血压计的设计
基于单片机的电子血压计的设计
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。
基于单片机的便携式电子血压计设计
0 引言随着当前社会的不断向前发展，我国人口老龄化比重不断提升，大部分医疗设备逐渐趋于家庭化，本文设计的便捷式血压计就是经典家庭医疗监测设备的一种。
便捷性电子式血压计相对守旧的水银式血压计最突出的优势就是便携性高、操作简易，可以单独操作，且测量值方便记录，基本可以满足现代中老年人使用的需求。
1 系统测量的原理仪器主要利用示波法进行监测，采用充气袖带阻断人体手臂动脉的血流。
换言之，当充气袖带上的气体压力比心脉收缩压力高时，脉搏波就会消失，压力一旦下降，脉搏波就会逐渐的出现[1]。
脉搏波迅速增大的主要原因往往是充气袖带所受的压力从高于心脏收缩压变为低于心脏收缩压，并且会随着收缩压达到一个平均压的最大值，最后随着充气袖带上的压力变小而慢慢降低。
2 系统总体设计设计该产品的系统主要是由信号滤波电路、模拟信号转换成数字信号电路、电压转换基础电路、单片机控制电路、液晶显示电路（LCD）组成，具体见图1监测设备结构图[2]。
测量仪的原理是将气压传感器放在人体手臂上，利用这种方式先将气压转成电子信号，再用信号调整电路把信号转化成可由单片机操作的电子信号，然后通过单片机本身自带的AD 转换电路对获得的电压信号进行量化、采样，再依据标准算法把用户的心率和血压值计算处理啊，最终由单片机将计算结果传送到LCD 液晶显示屏上展示出来供用户查看。
系统检测设备图如图1所示。
3 该系统硬件设计3.1 压力传感器单片机负责处理压力传感器搜集到的血压波信号，从而精准的算出平均压。
这款传感器主要有两个好处，其一能在测量不超出范围的前提下保持浮动，其二是传感器线性度很强，可以直接片上补偿，方便使用[3]。
3.2 放大模块在设计过程中，往往利用测量模拟量的传感器搜集信high performance cmos 8-bit microprocessor has been successfully designed This paper will focus on the principle of electronic sphygmomanometer measurement and the design method of software and hardware. The sphygmomanometer uses an imported pressure sensor to convert the collected blood vessel pressure into an electronic signal, converts the Analog Signal into a specific digital signal, and then returns to a single-chip microcomputer for further processing, such as calculation, storage and display. This kind of family electronic blood pressure meter’s design may let the people use more conveniently, does not delay the noble time. In addition, the passive construction and chip used in the system de-sign have the advantages of low cost, low power consumption and miniaturization, which is in line with the prospect of the development of society.Keywords:single chip; portable; electronic sphygmomanometer; pressure sensor3.3 滤波模块测量人体血压的过程中，考虑到MPX2050传感器输出信号不稳定，特意使用了有缘带通滤波器，从而有效的稳定信号，屏蔽高频噪音，适当的放大信号[4]。
基亏MSP430单片机的电子血压计的设计
ｓｏｔ ｍｉ ｓ ｆ ｒｖｏｓ ｉ ｔ ｌ ｄｐｅｓｒ ｅｅ ｎ ｈｓ ａｅ． ｈ ｔ ｄｏ ｅｓｒ ｇ ｌ ｄｐｅｓｒ ｉｔｅ ｓｉｏ ｅｒ ｈｒ ｏ ｎ ｅｉ ￣ Ｍｂｏ ｒｓｕｅｍ ｔ ｉ ｉｐ ｐ ｒ ｅ ｈ ｍ ａｕ ｎ ｏ ｒｓｕｅ ｓｈ ｃｌｍ ｔｃ ｃ ｇ ｏｐ ｕｄ ｏ ｒ ｔ Ｔ ｍｅ ｏ ｆ ｉ ｂｏ ｏ ｌ ｉ
采 用了 ＭＳ ４ ０混合信号处理器 ， Ｐ３ 简化 了电路 的设计 ， 高了系统 的可 靠性和稳 定性 。实际应用表明 。 系统具有操 提 该
作 简便 、 试 准 确 的特 点 ． 到 了设 计 要 求 测 达
关 键 词 ：超低 功耗 ； 渡 法 ； 气 ； 子血 压计 示 充 电 中 图分 类 号 ： Ｐ Ｏ Ｔ ３２ 。 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ）５ ０ ６ — ４ ６４ ６ ３ （０ ２ １— １２ ０ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｌｃｒ ｎ ｃ ｂｏ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅｅ ａ ｅ Ｒ Ｍ Ｓ ４ ０ ｓｇ ｆｅｅ ｔ ｏ ｉ ｌｏ ｒ ｓｕ ｅ ｍ ｔｒｂ ｓ ｄ Ｏ Ｐ ３
ＺＨＯＵ ｎ’ ｎ Ｋｕ ｐｅ ｇ
（ ｏｅｅｏ ｈ ｓ ｓａｄＥｅｔ ｎ ｎｏｍ ｔ ｎ Ｉｎｒ ｎｏｉ ｎｖｒ ｔｆｒ ａ ｎｌｉ ， ， Ｃ ｌｇ ｙｉ ｎ ｌ ｒ ｉ Ｉ ｒ ａｉ ， ｎｅ ｇｌ Ｕ ｉ ｓｙ ｏ ｔ ａｉ ｓ ｌ ｆＰ ｃ ｃｏｃ ｆ ｏ Ｍｏ ａ ｅｉ Ｎ ｉ ｔ ｏ ｅ
第２ ０卷 第 ｌ ５期
Ｖ０ ． ０ １ ２ Ｎｏ １ ．５
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔ ｉ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒ ｏ ｇ ｎ
２１ ０ ２年 ８月
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。
基于MSP430F149单片机的电子血压计设计
基于MSP430F149单片机的电子血压计设计测量血压的传统仪器是机械式水银血压计，血压计近几年才在市场上浮现。
电子血压计与传统血压计相比，虽然操作容易、用法便利，但精确性、稳定性往往不太抱负。
本设计力求精确、稳定，以适用于老年人或病人随时监测自己血压状况及临床医学检测。
2 系统的硬件设计本设计采纳Motorola公司的MPX53GC硅压式和TI公司F149为主要器件，构成电子血压计，系统构成1。
系统由、传感器、液晶、操作面板、充放气控制、气泵和蔼阀、蜂鸣器、存贮器、电源等部分构成。
2.1 微处理器的挑选单片机是囫囵系统的大脑，它不仅要对系统进行监控、对数据举行运算处理，而月.要通过对测量结果的判定调节硬件的参数;使系统能够自动调整在最佳的工作状态，具有一定的智能性。
按照系统的设计要求，选用TI公司的MSP430F1 49单片机。
MSP430内嵌12，它是12位的A/D模数转换器，具有高速、通用的特点。
ADC12可对8个外部模拟信号之一或4个内部之一作转换。
ADC12具有通用的采样/保持电路，给用户提供了采样时序的各种挑选。
MSP430F149单片机则能很好满足系统设计的要求。
2.2 传感器电路设计MPX53GC是Motorola X型传感器，该类传感器价格低廉、线性优良、噪声小、响应快速，并且在恒流源供电的状况下具有温度白补偿挣陛。
传感器电路的组成2所示，的输出信号先经过滤波电路，然后举行放大，同时单片机 MSP430F149将产生1：10脉宽控制锯齿波发生器，产生锯齿波与经过处理的压力信号相比较，将电平信号转换为脉宽信号。
单片机MSP430F149测量脉宽，然后经过相应的运算处理转换为收缩压(SP)、舒张压(DP)、平均压(MP) 。
2.3 滤波电路设计在血压测量过程中，因为传感器MPX53GC输出的信号极其微弱，而且混有高频噪声，假如电路设计不合理，微弱的信号就会被噪声沉没。
因此在每一级放大电路中，都应有相应的噪声滤除或抑制电路，此外要尽量的消退分布与分布的耦合，在须要处举行屏蔽。
一种基于MSP430的恤压模块设计方案
关键词
ＭＳ ４ ０ 传 感 器 ； 数 识 别 Ｐ３； 参
文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３ ８ ６ （０ ６ ０ － ０ ６ ０ １０ － ８ ８ ２ ０ ２ ０ １— ２ Ｊ
Ｗ ＡＮＧ ａ ， Ａ ｎ Ｃｈ ｏ ＸＩ Ｙａ ｇ
中 图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ ２２
１ 引言
非 常 好 ， 以 ， 输 出 电 压 的 线 性 度 上 不 用 考 虑 数 据 的拟 合 问 所 在 题 。综 合 分 析 充气 采 样 和 放气 采 样 的 特 点 ， 们 采 用 了 放气 采 我
多 参 数 监护 仪 是 医 院 的 常规 设 备 之 一 ，它 广 泛 地 用 于 心 脑 血 管 、 吸 、 产 、 生 儿 、 醉 手 术 、 眠 等 监 护 ， 过 对 人 呼 妇 新 麻 睡 通 体 的生 物 医学 信 号 的 检 测 ，对 保 障病 人 的 生 命 安 全 方 面 具 有 重 要 的临 床 使 用 价 值 。 多参 数 监 护仪 由心 电 、 血压 、 氧 等 儿 血 大 模 块 构 成 ， 血 压 反 映 了 人 体 循 环 系 统 的 机 能 ， 此 ， 压 而 因 血 检 测 对 防 病 治 病 ， 早 发现 疾 病 都 有 重 要 意 义 。血 压 测 量 在 临 及
维普资讯
～
研 究 论 著
一
种基于ＭＳ ４０ Ｐ ３ 的 压模块设计方案
王 超 夏 阳
ｆ 电子 科 技 大 学 成 都 市 ６０５） １０ ４
摘 要 针 对 便 携 式 监 护仪 的应 用 结 构 特 点 ， 出 了一 种 实用 的血 压信 号检 测 方 案 ， ， Ｐ ３ 为 核 心 ， 以 高 精 度 的 传 提 ￣ＭＳ ４０ ７ 配 感 器件 以厦 对 数 据 进 行 参 数 识 别 ， 点 介 绍 了血 压 参 数 的提 取 方 法 和 系统 的 实时 控 制 思 想 。 重
基于MSP430F149单片机的低功耗电子血压计设计_熊青
中图分类号： TP216
文献标识码： A
文 章 编 号 ：1674－6236（2011）14-0184-03
Design of low power electric sphygmomanometer based on MSP430F149
XIONG Qing， DAI Qi-jun， SONG Ya-nan （School of Electrical Engineering， Zhengzhou University， Zhengzhou 450001， China）
Abstract: In this paper， a low-power electric sphygmomanometer based on MSP430F149 is introduced， which consists of data acquisition module， control circuit of air pump and release valve module， power supply module， stored module and displayed module. The blood pressure signal is real-time sampled by US9116-006-N， it was converted to digital signal and processed by MSP430F149. The system which is low-power and portable can real-time measure， display and store blood pressure. Key words: electric sphygmomanometer； oscillometry； low-power； MSP430F149
基于MSP430技术的便携式电子血压计设计
2008 大学生TI数模电子竞赛论文编号XPU02题目便携式电子血压计学生姓名专业电子信息学院自动化2005级指导教师温宗周金大海二OO八年八月便携式电子血压计摘要：随着生活水平的不断提高以及城市老龄化比例的提高，医疗电子设备的家庭化逐渐成为了趋势。
其中家用电子血压计就是典型的家庭医疗检测设备之一。
现代人注重健康，由于生活水平的提高，加上工作的压力，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。
目前血压计大致上可分为两种：一是水银式血压计，是基于柯氏法，其优点为数值稳定，其缺点为无法一个人自行操作，必须专业医护人员操作，且肉眼观察误差极大，主观性强，体积较大不易携带。
二是电子式血压计，目前，国外大多数无损自动血压自动检测仪器都采用示波法。
示波法的测量过程中，与柯氏法类似，仍采用充气袖套来阻断上臂动脉血流。
由于心搏的血液动力学作用，在气袖压力上将重叠与心搏同步的压力波动，即脉搏波。
当气袖压力远高于收缩压时，脉搏波消失。
随着袖套压力下降，脉搏开始出现。
当袖套压力从高于收缩压降到收缩压以下时，脉搏波会突然增大，到平均压时达到最大值。
然后又随袖套压力下降而衰减。
示波法血压测量就是根据脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来估计血压的。
与脉搏波最大值对应的是平均压，收缩压和舒张压分别对应脉搏波最大振幅的比例来确定。
我们设计的电子血压计也采用示波法，采用TI利尔达微控制器MSP430F435 及医用压力传感器BP01，操作简单，显示清晰无需听诊器，血压心率测量一次完成，超大屏液晶显示，方便老人，美观便携，低耗电设计，方便携带。
电子血压计由气袖、电动气泵、压力传感器，电磁气阀、微控制器、液晶显示气等构成。
在开始测量前先由气泵将袖套压力升到一定值（这个值可以由血压计自动设定或人工设定）然后逐步以每秒4 至5mmHg 速度放气，每次检测脉搏波的振幅（峰--峰值）及袖套的静压送入CPU 进行处理，并根据脉搏的频率计算心率，当检测到收缩压、平均压和舒张压后，打开气阀，使袖套全部放气，完成一次测量过程，并把测量结果保存。
基于单片机的电子血压计的设计
基于单片机的电子血压计的设计摘要血压是人体重要的健康指标，它直接关系到人们的健康。
电子血压计是利用现代电子技术与血压间接测量原理进行血压测量的医疗设备。
电子血压计有臂式、腕式之分；其技术经历了最原始的第一代、第二代（臂式使用）、第三代（腕式使用）的发展。
电子血压计已经成为家庭自测血压的主要工具。
电子血压计也越来越多地被用于医院等医疗机构。
以第二代电子血压计为例，其主要由充气泵、放气阀、传感器和控制器四个部分组成。
传感器完成物理信号到电信号的转换。
经传感器转换后的电信号是很微弱的信号，而且干扰信号较多，需要对微弱信号进行放大和滤波。
经放大和滤波后的信号，就可以用模数转换器ADC对信号采样，再由软件完成对采集数据的处理，得到收缩压和舒张压的测量值。
充气泵和放气阀实现对人体血压的控制，便于ADC采样。
传感器是血压计的最重要器件，他直接决定着电子血压计测量结果的准确度；ADC采样、充气泵和放气阀的控制是电子血压计的核心，它影响着电子血压计的精度。
在本设计中，通过一个低通滤波器和一个高通滤波器，确保采样波形在1—30Hz范围内，滤掉无用的其他频率成分，保证测量的准确度。
放弃阀采用苦丁匀速放气阀，能够实现气压的匀速下降，保证测量的精确度。
关键字：单片机，血压计，传感器，滤波第一章绪论在我国高血压普遍存在着患病率高但是知晓率却很低的状况，这让很多病人不知道自己的血压水平。
因此，医疗检测设备的便携化逐渐成为了趋势。
其中电子血压计就是典型的便携化医疗检测设备之一，便携化的血压计有利于及时的了解自己的血压状况。
然而，一般血压的测量只有到医院进行，对于大部分人来说，就显得比较的麻烦。
所以本文基于单片机的血压仪的设计就是通过简单的元件构成的血压仪，该电子血压计具有低成本、低功耗、全自动化的优点，有较高的实用价值。
可以方便的也较为准确的知道自己的血压状况。
§1.1 电子血压计简介现代人工作压大力，生活节奏快，患心血管疾病的可能性大大增加，其中血压是最重要的一项指标，但是对于普通人来说血压测量必须到医院才能进行，就这就对血压的检测带来了麻烦，而一般医院使用的水银血压计，是基于柯氏法，专业医生可以用听珍器听到动脉血管的不同声音，来判断收缩压和舒张压的值。
优秀毕业设计精品 基于单片机的便携式血压计的设计 精品
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。
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。
本文将详细介绍我们设计的智能型血压测量装置。
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.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 at any 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 (5)第一章便携式血压计装置总体概述 (7)§1.1 便携式血压计简介 (7)§1.1.1 便携式血压计的介绍 (7)§1.1.2 便携式血压计功能简介 (7)§1.1.3 便携式血压计使用注意事项 (7)§1.2 血压计装置设计方案 (7)§1.2.1 设计总体要求 (7)§1.2.2 具体设计方案 (8)§1.3 便携式血压计工作原理 (9)§1.3.1 血压测量的工作原理 (9)§1.3.2 便携式血压计的工作原理 (10)第二章硬件电路的设计 (12)§2.1 传感器简介以及电路设计 (12)§2.1.1 传感器简介 (12)§2.1.2 传感器电路设计 (13)§2.2 AT89C51单片机的简介及其电路设计 (14)§2.2.1 AT89C51简介 (14)§2.2.2 主要性能参数 (14)§2.3 单片机电路设计 (17)§2.3.1 AT89C51的复位电路： (17)§2.3.2 AT89C51的时钟电路： (18)§2.3.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接 (18)§2.4 液晶显示模块简介及电路设计 (19)§2.4.1 液晶显示模块DM-1602简介 (19)§2.4.2 液晶显示模块DM-1602电路设计 (21)§2.5 其他电路设计 (22)§2.5.1 电源电路 (22)§2.5.2 线性阀PWM控制电路 (22)§2.5.3 充气PUMP控制电路 (23)§2.5.4 按键电路 (23)第三章软件系统流程以及程序的设计 (25)§3.1 单片机主程序流程图 (25)§3.2 处理模块 (25)3.3测量模块 (26)§3.4 信号处理模块 (26)§3.5 显示模块 (27)§3.6 电源处理模块 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)子程序流程： (32)部分参考程序 (33)附录元件清单 (37)前言随着生活水平的提高，人们越来越观注自己的身体健康，血压是身体健康与否的一个重要指标。
基于MSP430的便携式心率计
3后级放大和比较整流电路设计
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心音信号经过前级放大后，幅度还未达到理想的应用值，且还有一 定的干扰，因此需要后级放大器继续放大，以达到使用要求。整个电路采 用一般的反向放大器模块电路。 比较整流电路的作用是将处理后的信号转 化为不含负脉冲的方波，以送入单片机进行处理。该电路由一个过零比较 器和整流电路构成，由于送入单片机的信号要求为正电压，所以经过整流 电路后，信号将全部转化为正跳沿的方波。 4单片机控制电路 本部分主要包括单片机控制显示电路以及驱动蜂鸣器的报警， 具体 电路如下图所示。
二、项目主要技术指标 （1）采用 MSP430 作为系统控制器； （2）采用模拟电路滤波技术进行前端处理； （3）采用数字信号处理方法提取心电信号； （4）在 LCD 显示心率； （5）按照模块化形式进行结构设计； （6）提供 JTAG 接口，编写接口通信程序； (7 ) 配备异常情况时声光报警电路; (8 ) PCB 板采用 Altium Designer 自行设计.
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四、设计方案说明 系统框图： 系统框图：
传感器 信号采集
跟随隔离
放大
低频噪声 滤除
低频滤波 显示处理 结果 报 集
波形转换
如上图所示， 从传感器检测到的脉搏信号转化为电压信号送入电压跟 随器，起到缓冲的作用，使前级和后级隔离开来，避免相互干扰。输出的 信号经前置放大后送入高通滤波器，以滤除传感器的热电干扰，再经过低 通滤波器滤除环境中的高频干扰。 处理完的信号送入后级继续放大以便得 到干扰小且清晰的信号， 此信号经比较器和二极管整流后直接送入单片机 处理，以驱动显示电路和报警电路。 系统硬件电路原理图 下图为电路原理图，下面对各模块进行逐一描述。 l电压跟随和前置放大电路
基于MSP430单片机和USB的数据采集器设计
《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第１１期Techniques of Automation & Applications | 71基于MSP ４３０单片机和ＵＳＢ的数据采集器设计＊ 王建勋， 周青云（郑州职业技术学院 河南 郑州 ４５０１２１）摘 要：以ＭＳＰ４３０单片机和ＵＳＢ为基础，介绍一种小型扭矩测试仪中数据采集器的设计，给出了相应的工作原理、硬件和软件设计方案。
整个系统具有体积小、功耗低、采集速度快的特点。
关键词：数据采集器； 单片机； ＭＳＰ４３０Ｆ１４９； ＴＵＳＢ３４１０中图分类号：ＴＰ２７４．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００７）１１－００７１－０３A Data Collector Based on MSP430 Micro Controller and USBWANG Jian-xun, ZHOU Qing-yun(Zhengzhou Polytechnic College, Zhengzhou 450121, China)Abstract: This paper introduces a data collector based on MSP430 and USB for a mini dynamometer.The hardware circuit and thesoftware program of the system are discussed.The whole system has the characteristics of smaller size,lower power consumption and higher collection speed.Key words: data collector; micro controller; MSP430F149; TUSB3410１ 引言ＭＳＰ４３０ 系列单片机是由美国ＴＩ公司于２０００年底推出的新一代１６位单片机，它具有处理能力强，运行速度快、资源丰富、开发方便等优点，且具有很高的性价比，近几年在国内得到了广泛的应用。
基于MSP430的智能电子血压计设计
基于MSP430的智能电子血压计设计作者：侯功等来源：《价值工程》2012年第27期摘要：新世纪小康生活水平迈向新的台阶以来，人们对身体健康的重视度越来越高。
作为反映人体生理机能是否良好的重要指标之一血压来说，良好的身体状况需要拥有正常的血压。
因此，研制既适合家庭保健人员又适合专业人士的电子血压计具有重要的意义。
首先从分析血压测量方法入手定出了系统工作原理。
然后在硬件上着重探讨了血压波信号的提取，对从压力传感器出来的信号先进行仪表放大，再进行滤波调理，最后送入单片机采样处理。
Abstract： As the improvement of people's living standard， people are far more concern about their health situation. Blood pressure is the most important target which reflects the physiological status of human being. Normal blood pressure is the important factor that insures a healthy body. So it is significant to design intelligent sphygmomanometer which applied to both family member and doctor. expenses. At First，principle of the system is schemed after analyzing the method of measuring blood pressure. Then the hardware circuit design focuses on the extraction of blood pressure wave signal. Firstly， the signal from the pressure sensor is amplified by instrument amplification， and then， the amplified signal is filtered and conditioned by the OP amp， and finally into the AD.关键词：单片机；示波法；血压计Key words： MCU；oscillography；sphygmomanometer中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0185—030 引言目前临床上各类电子血压计广泛采用示波法，即利用袖带阻断动脉血流，在慢速放气过程中检测源于血管壁的搏动振荡波包迹，并找出包迹与动脉血压之间的固有关系。
基于MSP430F149的血压计设计
阀。压 力传 感 器在 片式 泵 打 开 时开始 通 过单 片 机 上序 列通 道 多 次 转 换 测量 ， 在快 速排 气 阀关 闭 的时候 停止 测 量 。系统 能实现 时间 显示、 信息 采集 、 息 分 析 、 息 存储 和 记录 查 看 等功 能 ， 信 信 设计 十 分 人 性化 。血 压计 系统 结构 示意 图如 图 ２所 示 。
次／ ｉ ａ ｒｎ
（） ２
根 据 上 海 医 用 仪 表 厂 多 年 的 研 究 成 果 ， 我 们 取 ＝．８ Ｏ ， ５
２ 系 统 控 制 电 路 设 计
２． 工 作 原 理 １
ＭＳ ４０ １９是 ｌ Ｐ３ Ｆ４ ６位 超 低 功 耗 微 控 制 器 ，０ｋ 闪 存 、 Ｂ ６ Ｂ ２ｋ Ｒ Ｍ 、２位 Ａ Ｃ、 Ｓ Ｒ 、 Ａ １ Ｄ ２ｕ Ａ Ｔ 硬件 乘 法 器 。ＭＳ ４０系 列 单 片 机 因 Ｐ３ 其 低功 耗 而 成 名 ，在 电 子测 量 仪 的 制 作 中有 着 举 足 轻 重 的地 位 。
ＭＳ ４ ０ 过 Ｐ ． Ｐ３ 通 １ ５引脚 控 制 片 式 泵 开 关 ， １ Ｐ． ６引脚 控制 快 速 排 气
（） 辨率 ： ｍＨ （． ｋ ａ 。 ４分 １ ｍ ｇ ０１ Ｐ ） （） 气速 率 ： － ． ｍ ｇ ｓ ０ ～Ｏ Ｐ ／ ） ５放 ２３ ０ ｍＨ ／ （ ＿ ．ｋ ａ ｓ 。 ～６ ３ ８ （） 态压 力基 本误 差 ： ｍ － （ ． ｋ ａ 。 ６静 ３ ／ｇ ０ Ｐ ） ｍ Ｉ ４ （） 态压 力基 本误 差 ： ～ ８ ｍ （．～ １ Ｐ ） ７动 ５ Ｈｇ Ｏ ｍ ７ ．ｋａ 。 １ （） 率误 差 ： ％。 ８脉 ５ （） 忆 功能 ： ９记 能显 示 ９ ９次测 量值 。 （０ 自动关 机 ： ｎ １） ５ ｍｉ。
基于MSP430的电子血压计设计
基于MSP430的电子血压计设计张殿文，张晓冰，颜颐欣作者简介：张殿文（1986-），男，硕士研究生，测试计量技术及仪器通信联系人：张晓冰（1962-），女，教授，电气测量技术及仪器，工业自动化仪表（哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，哈尔滨 150080） 摘要：本文设计了一种数字式电子血压计。
该血压计由传感器、模拟信号调理电路、微控制5 器和液晶显示屏和报警电路组成，采用充气测量的方法。
具有操作简单方便、测量精度较高、个体适应性强等优点，而且由于采用充气过程测量，放气速度很快，因此缩短了测量时间，提高了用户的测量舒适度。
关键词：自动化仪器仪表与装置；数字式电子血压计；MSP430中图分类号：TP27110Based on the design of MSP430 electronicsphygmomanometerZHANG Dianwen, ZHANG Xiaobing, YAN Yixin(School of Measurement and Communication Engineering,Harbin University of Science and15 Technology, Harbin 150080)Abstract: This article designs a digital blood pressure meter. This application use oscillometric method describes a digital blood pressure meter concept which uses a sensor,analog signal-conditioning circuitry, microcontroller, a liquid crystal display and alarm circuit. This design has some advantages which simple operation ,higher measurement accuracy and stronger 20individual adaptability.The measuring time is shortened because of measurement by inflation process and the quickly speed of deflation. This improves the comfort of the user's measurement. Key words: Automated instrumentation and devices;Digital blood pressure meter; MSP430 0 引言25 随着人民生活水平的不断提高以及老龄化比例的增加，人们自我保健意识逐渐增强，医疗检测设备家庭化的趋势越来越明显。
基于MSP430及USB总线的便携式血压计的设计
基于MSP430及USB总线的便携式血压计的设计目前,市场上的血压计大部分仍是水银血压计,电子血压计在国外已经大量普及,而我国才开始应用。
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,而且不同的医生,测量结果可能不同。
而电子血压计弥补了水银血压计的不足。
本文使用低功耗MSP430 单片机对人体血压信号进行采集, 通过USB 控制芯片CH375 将这些数据存储到U 盘中,可以通过PC 机的软件分析一天中血压的变化。
1 硬件设计1.1 芯片介绍MSP430 是近几年流行的16 位单片机,由于它具有超低功耗(在5V 电压下运行于12MHz 的80C51 工作电流达到十几mA;而MSP430 在3V 时的工作电流为340μA,在2.2V 的工作电流为220μA)、众多的片内外设、强大的数据处理能力、系统工作稳定、方便高效的开发环境等特点,被广泛应用在各种工业仪表中。
加之笔者对430 单片机比较了解,在本设计中选用了其中的一种MSP430F149,由于该设计中对单片机的外设模块只要求有A/D 转换模块,所以可以选用MSP430 中较便宜的系列。
CH375 是南京沁恒有限公司生产的USB 总线的通用接口芯片,支持USB- HOST 主机方式和USB-DEVICE/SLAVE 设备方式。
CH375 具有8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU 等控制器的系统总线上。
在USB 主机方式下,CH375 还提供了串行通讯方式,通过3 根线,即串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU 等相连接。
本文用的是从南京沁恒有限公司申请的样片。
LCM 用的是16×2的HS162-4。
自建了自定义字符,实现了简单显示“血压是:。
基亏MSP430单片机的电子血压计的设计
基亏MSP430单片机的电子血压计的设计周昆鹏【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)015【摘要】A design of full-automatic electronic blood pressure meter based on ultra-low power MCU is introduced against the shortcomings of previous digital blood pressure meterin this paper. The method of measuring blood pressure is the oscillometric method during inflating process. The system uses MSP430 series ultra low power consumption mixed signal MCU as the core processor, amplitude coefficient algorithm used to calculate the value of blood pressure and heart rate values. The blood pressure monitor automatic blood pressure measurement to be completed, information display, data storage, review and delete the historical data and other functions. As a result of using MSP430 series ultra low power consumption mixed signal MCU, it simplifys circuit design, improves reliability and stability. The experiment and application show that this test system has good performance, and achieve the design requirement.%针对传统电子血压计的不足，介绍了一种基于超低功耗单片机的全自动血压测量系统的设计方案，测量血压的方法是基于充气过程的示波法。
基于MSP430的示波法血压计设计
基于MSP430的示波法血压计设计
朱品伟;罗印升
【期刊名称】《自动化信息》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】本文介绍了一种采用示波法进行测量的电子血压计设计，该系统以美国TI公司的MSP430F449单片机为控制核心。
应用仪表放大器INA128对微小信号进行放大，通过LM324对信号进行滤波调理，采用幅度系数法确定舒张压和收缩压的时间位置，辅以串口通信和时钟控制等功能芯片，较好地实现了对血压的准确测量。
【总页数】3页(P49-50,59)
【作者】朱品伟;罗印升
【作者单位】江苏技术师范学院,江苏常州213001
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于示波法的电子血压计设计与实现 [J], 罗堪;都可钦;林友华;李建兴
2.基于示波法的电子血压计设计与实现 [J], 罗堪;都可钦;林友华;李建兴;
3.基于示波法与S T M32的电子血压计设计 [J], 周号一; 俞永伟; 刘广清; 胡燕海
4.基于示波法的电子血压计设计探讨 [J], 徐春旭
5.基于蓝牙4.0的示波法电子血压计的设计与实现 [J], 卢金玲
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Ｓ Ｉ Ｅ ＨＩＦ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ／ Ｃ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｔ Ｎ ＣＮＭ
文章编号：０ ５ ６ ３ （ ０ ６ ０ — ２ ９ ０ １０ — ０ ３ ２０ ）１ ０ ３ — ２
２０ 年 ０６
ｌ 硬件 设计
１ 芯片介绍 ． １
图 ｌ 系统框图
在混合电压 系统 中， 同电源 电压 的逻辑 器件相互接 口时会存在 以 不 下 ３ 主要 问题 ：一 是加到输入和输 出引脚上允许 的最大 电压限制 问 个 题； 二是两个 电源间电流 的互 串问题 ； 三是必须满 足的输入转换 门限 电
流 向 Ｖ ｃ ｃ。
所谓输入转换 门限 电平问题 ， 即噪声 容限问题 。连接在一起的两个 逻辑器件要想 正常工作 ，必须满足 高、低 噪声容限都 为正值 。本 文 中 Ｃ ３５ Ｈ ７ 采用 ５ ｖ电源供 电， Ｓ４０ Ｉ９ Ｍ Ｐ ３Ｆ４ 采用 ３ 电。 ，Ｖ供 ３ Ｃ ３５ Ｍ Ｐ３Ｆ４ Ｈ ７ 和 Ｓ４０ １９的噪声容限值 见表 １ 。
裹 １ Ｃ ３ ５和 ＭＳ ４ ０ １ ９的噪声窖限值 Ｈ７ Ｐ ３Ｆ４
器 件
ＭＳ ３ Ｆ ４ Ｐ４ Ｏ １ ９
供 电 电压 Ⅳ
３３ ＿
Ｖ ｍ
１９ ．
Ｖ
０． ９
删
２．５ ７
ＶＬ Ｏ
Ｏ２ ．５
Ｃ ７ Ｈ３ ５
即使用低功耗 Ｍ Ｐ ３ 片机对人体血压信 号进行 采集 ，通过 Ｕ Ｂ控 制芯 片 Ｃ ３ ５ Ｓ ４０单 Ｓ Ｈ ７
将这些数据存储到 ｕ 中， 盘 井可通过 Ｐ 机的软件分析血压的变化。其使用方便且成 ｃ
本较 低。
关键 词 ： 电子 血压 计 ； Ｓ ； Ｈ ７ ￣ Ｐ ３ Ｕ Ｂ Ｃ ３ ５ ＭＳ ４ ０
中圈分类号 ：Ｈ７６ Ｔ ６
文献标识码 ： Ａ
目前 ， 市场上 的血 压计大部 分仍是水银血压计 ， 电子血压计在 国外 已经大量普及 ， 国才开始应用 。水银血压计每次测量必须由医生戴 而我 上 听诊 器进行测量 ， 量过程 复杂 ， 测 而且 不同的医生 ， 测量结 果可能 不 同。而 电子血 压计弥补 了 银血压计的不足。本 文使用低功耗 Ｍ Ｐ ３ 水 Ｓ４０ 单 片机对人体血压信号进行采集 ，通过 Ｕ Ｂ 制芯片 Ｃ ３５ Ｓ控 Ｈ ７ 将这些 数 据存储到 ｕ盘中， 以通过 Ｐ 可 Ｃ机的软件分析一天中血压的变化 。
移。 １ 工作原理 ． ２
器件对加 到输入和输出脚 的电压 通常是有 限制 的。 这些 引脚有二极 管或分离元件 流向电源 。 例如 ３ ｖ器件 的输 入端接上 ５ Ｖ信号 ， ５ 则 Ｖ电 源将会向 ３ Ｖ电源充 电， 持续的电流会损坏二极管 和电路元件 。 在等待或掉 电方式时 ， ｖ电源降落到 ０ 大电流将 流通 到地 ， ３ Ｖ， 这使 总线上的高电压被下拉到地 ， 这些情况将 引起数据 丢失和元件损坏 。必 须注意的是：不管是在 ３ Ｖ工作 状态或是 ０ Ｖ的等待状态都不允许 电流
Hale Waihona Puke 第 １卷 ６第１ 期
收稿 日期：０ ５ １－ ８ ２ ０ — ｌ ２
基于 ＭＳ ４ ０单片机及 Ｕ Ｂ总线 Ｐ３ Ｓ 的便携式血压计 的设计
申 波
（ 太原理工大学信息工程学院， 山西太原， ０２） ０ ０４ ３
摘 要： 针对传统水银血压计使 用不 太方便 的问题 ， 出一种 电子血 压计 的设计方 案， 提
平问题 。
Ｍ Ｐ３ 是近几年流行 的 ｌ 位单片机 ， Ｓ４０ ６ 由于它具有超低功耗（ ５ 在 Ｖ 电压下运行于 １ Ｈ 的 ８Ｃ １ ２ ｚ ０ ５ 工作电流达到十几 ｍ ； Ｍ Ｐ３ 在 ３ Ｍ Ａ 而 Ｓ４０ Ｖ 时的工作电流为 ３０ Ａ 在 ２ Ｖ的工作 电流为 ２０ ｌ）众多的片内外 ４ ， ． ｗ ２ ２ Ａ 、 设、 强大的数据处理能力 、 系统工作稳定 、 方便高效的开发环境等特点 ． 被 广泛应用在各种工业仪表中。加之笔者对 ４０ ３ 单片机 比较了解 ， 在本设计 中选用了其中的一种 Ｍ Ｐ３Ｆ４ ， Ｓ４０ １９由于该设计中对单片机的外设模块只 要求有 ＡＤ转换模块 ， 以可以选用 Ｍ Ｐ３ 中较便宜的系列 。 ／ 所 Ｓ４０ Ｃ ３５ Ｈ ７ 是南 京沁恒有限公 司生产的 Ｕ Ｂ总线 的通用接 口芯片 ， Ｓ 支 持 Ｕ ＢＨ Ｓ Ｓ — Ｏ Ｔ主机方式和 Ｕ Ｂ Ｄ ＶＣ ／ Ａ Ｅ Ｓ — Ｅ ＩＥＳ Ｖ 设备方式 。Ｃ ３５ Ｌ Ｈ ７ 具有 ８ 位数据总线和读 、 、 写 片选控制线以及 中断输出 ， 以方便地挂接 到单 可 片机，Ｓ／ Ｃ ／ Ｐ Ｄ ＰＭ ＵＭ Ｕ等 控 制 器 的系 统 总线 上 。在 Ｕ Ｂ主 机方 式 下 ， Ｓ Ｃ ３５ Ｈ ７ 还提供 了串行通讯方式 ， 通过 ３ 根线 ， 即串行输入 、 串行输出和中 断输 出与单片机，Ｓ／ ＵＭ Ｕ等相连接。本文用的是从南京沁恒有限 ＤＰ ＭＣ ／ Ｐ 公司申请的样片。 Ｃ Ｌ Ｍ用的是 １ｘ ６２的 Ｈ １２４ Ｓ６－ 。自建了 自 － 定义字符 ， 实 现了简单显示“ 血压是 ：Ｘ ．”本文 中使用 Ｈ １２４为的是试验方便 ， Ｘ ＸＸ 。 Ｓ６－ － 若是用到实际产品中， 可以换用其他种类 。 选择 Ｍ ｔｏ 公司压力传感器 Ｍ Ｘ ００ Ｐ ｏ ｒａ ｏｌ Ｐ Ｓ ５Ｇ ，其 内部含有信 号运放 和信 号凋节功能 ，可以直接将 动脉血 液对血 管壁 的压力转换为 ０ ～． ４ Ｖ ７ ｖ的电信号 ， 其对应的血压值为 ０ Ｐ￣９８５ Ｐ （ ｍ ｇ３５ ｍ Ｉ） ａ４ ． ａ０ａ Ｈ ￣７ ｜ 。 ｋ ７ｋ ｒ ｍ ｇ 传感器采集到 的信号送入单片机的 Ａ １ 模块前要标度变换 ， Ｄ２ 即电平 平