血压计论文
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。
论文基于STC89C52的电子血压计设计
基于STC89C52的电子血压计设计摘要本文论述了主要由STC89C52单片机,MPS40-GSF传感器及LCD1602显示电路等构成的基于STC89C52的电子血压计的设计。
本设计采用5V电源供电,按下开始测量开关后,单片机控制鼓风电机充气袋进行,电磁阀门进行放气,并在从充气到放气过程之中,由可充气式绑带中的压力传感器作为测量血压的工具,完成高压和低压以及脉搏周期跳动的测量。
随后按照程序进行计算,并由MPS40-GSF血压传感器测得血液压力和动脉的搏动信号,并进行一系列处理与计算,将经过处理的信号输入STC89C52中进行控制,并最终在1602液晶显示器上加以显示。
关键词:单片机;传感器;液晶显示器;血压计目录第1章绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2国内外发展现状分析 (1)1.3本文的研究内容与文章结构 (2)第2章电子血压计的测量原理及设计方案的确定 (3)2.1电子血压计的测量原理 (3)2.1.1血压的形成及血压测量的工作原理 (3)2.1.2电子血压计的工作原理 (3)2.2控制方式的选择 (4)2.2.1控制芯片的选择 (4)2.2.2传感器的选择 (4)2.2.3显示器的选择 (5)第3章硬件电路的设计 (6)3.1系统的功能分析及其体系的结构设计 (6)3.1.1系统的功能分析 (6)3.1.2系统总结构 (6)3.2模块电路的设计 (7)3.2.1MPS40-GSF传感器 (7)3.2.2STC89C52单片机的简介及电路设计 (8)3.2.3液晶显示电路的设计 (10)3.2.4电源电路 (12)3.2.5泄气电磁阀门的控制电路 (12)3.2.6充气泵控制电路 (13)3.2.7按键电路 (13)3.2.8峰鸣器报警电路 (14)3.2.9LED信号指示灯电路 (14)第4章系统软件设计 (16)4.1编程语言的选择 (16)4.2系统工作主流程图 (16)4.3血压检测流程图 (17)第5章系统的焊接与调试 (19)5.1硬件电路焊接 (19)5.2系统调试 (19)5.2.1系统程序调试 (19)5.2.2硬件测试 (20)总结 (21)参考文献 (22)第1章绪论1.1选题意义当前世界的发展不断加快,经济的增长率更是逐年提升,人们日常生活的平均水平有明显的提升,导致生活的方式和习惯也发生了改变,由此引发了一系列问题,给人们健康带来了重大威胁。
血压计论文
医学电子仪器原理与设计课程设计报告设计名称:便携式电子血压计设计姓名:邓桂强、刘承承、龙世辉、李荣华专业年级:08生物医学工程学院医学信息2011-6-1第一部分功能设计1.1 电子血压计的设计目的当今社会人们迫切希望一套成形的人体生理参数测量系统。
血压是人体的重要生理参数,是人们了解人体生理状况的重要指标。
测量血压的仪器称为血压计,血压计分为水银血压计、弹簧表式血压计、电子血压计三种。
其中电子血压计是一种医用范围十分广泛的医疗设备,它外观轻巧、携带方便、操作简单、显示清晰,对提高人们的生活质量发挥了重要的作用。
我们想通过此设计来达到以下目的:1.通过设计加深对单片机的认识、了解及掌握,掌握模数转换部分、中断部分以及数码显示部分的应用,能够达到软硬件相结合的程度。
2.加深对硬件电路的了解以及掌握,学会根据系统要求设计电路,学会动手焊接电路。
3.复习相关知识,加深对以往学过的知识点的理解程度(特别是软件编程的能力)。
4.锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养团队意识,锻炼分工合作以及协调能力。
1.2电子血压计的主要功能我们的血压计基于示波法原理,根据课程实验所发传感器US9116-006N实现较准确的压力传感,使用8位单片机ATmege16对信号进行处理,将收缩压和舒张压的值在LED上显示出来。
第二部分系统设计2.1设计摘要血压是人体重要的生理参数,准确的测量血压对人体的健康起着十分重要的作用。
我们的血压计基于示波法原理,选用传感器US9116-006N实现压力传感,使用8位单片机ATmege16对信号进行处理,将收缩压和舒张压的值在LED上显示出来。
整套仪器具有易于携带、测量方便的特点。
2.2血压测量原理临床上血压测量技术一般分为直接法和间接法。
前者的优点是测量值准确,并能连续监测,但它必须将导管置入血管内,是一种有创的测量方法;后者是利用脉管内压力与血液阻断开通时刻所表现的血流变化间的关系,从体表测出相应的压力值。
电子血压计的检定问题研究
电子血压计的检定问题研究【摘要】本研究旨在探讨电子血压计的检定问题,为确保其准确性和可靠性提供依据。
文章首先介绍了电子血压计的工作原理和常见问题,然后详细分析了检定方法和标准,最后对检定结果进行了深入分析。
研究发现,电子血压计在实际使用中存在一些精度和准确性方面的问题,需要及时进行检定和校准。
本研究的意义在于提高人们对电子血压计检定的重视,确保医疗设备的正常运行和准确测量。
未来的研究方向可以进一步完善检定方法,提高其准确性,并加强对电子血压计的监管和管理。
电子血压计的检定问题研究对于保障患者健康和医疗质量具有重要意义,需要不断加强研究与监管。
【关键词】电子血压计、检定问题、研究、工作原理、常见问题、检定方法、检定标准、检定结果分析、意义、未来研究方向、结论总结1. 引言1.1 研究背景电子血压计是目前常用的一种测量血压值的设备,通过传感器和电子元件来实时监测血压值。
随着电子血压计在临床和家庭中的广泛应用,其准确性和稳定性越发受到关注。
由于电子血压计的工作原理复杂,常常会出现误差和不准确的情况,给血压值的准确测量带来了一定的挑战。
在当前的医疗保健体系中,准确的血压值对于确诊和治疗心血管疾病至关重要。
对电子血压计的准确性和稳定性进行检定是非常必要的。
通过检定能够及时发现电子血压计的问题,保证其测量结果的准确性,为临床诊断和治疗提供可靠的数据支持。
目前关于电子血压计的检定问题研究还比较缺乏系统性和深入性的探讨。
本研究旨在深入研究电子血压计的检定问题,探讨其工作原理、常见问题、检定方法、检定标准以及检定结果分析,为电子血压计的质量控制提供理论支持和技术指导。
希望通过本研究能够为未来的检定问题研究提供参考,推动电子血压计的精准测量和应用。
1.2 研究目的本研究的主要目的是对电子血压计的检定问题进行深入研究,探讨其在实际应用中存在的问题和解决方法。
通过对电子血压计的工作原理、常见问题、检定方法、检定标准和检定结果进行分析,旨在全面了解电子血压计的准确性和可靠性,并提出相应的改进建议。
无创性电子血压计在临床实践中的应用
无创性电子血压计在临床实践中的应用随着医疗技术的不断进步,无创性电子血压计在临床实践中的应用越来越广泛。
作为一种非侵入式的测量血压的工具,无创性电子血压计为临床工作者提供了精准、方便的血压监测方式,有助于及时诊断、早期干预和治疗高血压等心血管疾病。
本文将探讨无创性电子血压计在临床实践中的应用,并呈现其在不同临床场景下的重要性和价值。
无创性电子血压计是一种通过测量动脉压力变化来估计体内血压的设备。
这种设备通过使用气袋等设备通过测量压力波形来计算出血压值。
与传统的手动测量方式相比,无创性电子血压计具有下列优点:首先,它可以避免因手动测量技术的不准确性而造成的误差;其次,无创性电子血压计操作简单,不需要专业人员的操作,减少了人为因素对结果的影响;最后,它可以提供连续监测血压的能力,实时反映患者的生理变化。
在临床实践中,无创性电子血压计的应用非常广泛。
首先,它在手术监测过程中发挥了重要作用。
手术期间患者的血压监测是非常关键的,它可以帮助医生识别低血压或高血压等潜在风险因素,并及时采取相应的治疗措施。
无创性电子血压计能够提供准确、实时的血压数值,帮助医生精准监测患者的血压变化,保障手术的安全性和成功率。
其次,在急诊救治中,无创性电子血压计也发挥着重要作用。
急诊环境下,患者往往处于危急状态,需要快速准确地监测血压。
传统的手动测量方式往往不够准确,而且需要时间和经验。
无创性电子血压计的使用可以快速、准确地测量血压,为医生提供重要的参考依据,帮助他们进行快速决策和治疗。
另外一个重要的应用场景是高血压患者的日常监测。
对于高血压患者来说,长期、稳定的血压监测对于治疗和控制病情非常重要。
传统的手动测量方式不仅繁琐,而且容易受到环境因素的影响,导致测量结果不准确。
而无创性电子血压计则可以提供准确、方便的血压监测,患者可以在家里或办公室临时测量血压,帮助医生及时调整治疗方案或药物剂量,以达到最佳的血压控制效果。
此外,无创性电子血压计在科研领域也有着重要的应用价值。
电子血压计毕业设计论文
学号苏州市职业大学毕业设计题目血压计控制器设计学生姓名:专业班级:学院(部):电子信息工程学院校内指导教师:校外指导教师:完成日期:2014年5月摘要:现代社会的快速发展,人们的生活节奏变快,带来了不健康的饮食与生活规律,导致了越来越多的心血管疾病的出现。
其中,高血压被称为第一无形杀手,可见它的可怕程度。
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,设计一种便捷的测量血压的控制器,显得尤为重要。
便携式家用血压计,普通人员即可方便操作。
随着家庭医疗保健的普及,这种血压计的市场得以开发。
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。
本电子血压计控制器以MPS-3117压力传感器测得血压值,再将血压数据通过HT45F3W型单片机的数模转换器转换成数字信号,经主程序处理数据之后,在段式液晶面板上把数据显示出来。
关键词:电子血压计 MPS3117压力传感器 HT45F3W单片机数模转换段式液晶AbstractThe rapid development of modern society, people's pace of life becomes faster, bringing unhealthy diet and patterns of life, leading to the emergence of a growing number of cardiovascular diseases. Among them, high blood pressure is known as the first invisible killer, showing its terrible extent. How convenient and effective measurement and monitoring of blood pressure, so as to effectively prevent and treat hypertension, to become the most important issue that people fight hypertension. Thus, the design of a convenient measurement of blood pressure control, it is particularly important.Portable home blood pressure monitors, ordinary people can be easy to operate. With the popularity of home health care, this sphygmomanometer market to develop. Just have this blood pressure monitor, blood pressure monitor at home, at any time, so early detection and early treatment, reducing cerebral hemorrhage, heart failure and other hazards burst diseases.The electronic sphygmomanometer controller MPS-3117 pressure sensors measured blood pressure values, then the blood pressure data via HT45F3W type microcontroller DAC converts the digital signal, after the main processing data through on the data segment liquid crystal panel displayed.Keywrds Blood Pressure Meter MPS3117 pressure sensor HT45F3W MCUD/A conversin Segment LCD目录1 绪论 (1)1.1 电子血压计简介 (2)1.1.1 电子血压计的介绍 (2)1.1.2 电子血压计的功能介绍 (3)1.1.3 电子血压计使用注意事项 (3)1.2 血压计控制器设计方案 (3)1.2.1 设计总体要求 (3)1.2.2 具体设计方案 (3)1.3 电子血压计工作原理 (6)1.3.1 血压测量的工作原理 (6)1.3.2 电子血压计的工作原理 (8)2 电子血压计控制器硬件设计 (9)2.1 单片机电路设计 (9)2.1.1 HT45F3W单片机简介 (9)2.1.2 HT45F3W的复位电路 (12)2.1.3 HT45F3W的时钟电路 (13)2.2 传感器简介以及电路设计 (14)2.2.1 传感器简介 (14)2.2.2 传感器电路设计 (15)2.4 液晶显示部分简介及电路设计 (18)2.5 其他电路设计 (19)2.5.1 电源电路 (19)2.5.2 电磁阀和充气PUMP控制电路 (19)2.5.3 按键电路 (20)2.5 PCB板的设计 (21)3 软件系统流程以及程序的设计 (23)3.1 软件开发环境简介 (23)3.2 系统软件初始化设置 (23)3.2.1 系统时钟初始化 (24)3.2.2 电源管理部分 (24)3.2.3 静态电流发生器及驱动传感器电路 (25)3.2.4 ADC初始化 (25)3.2.5 LCD驱动器设置 (26)3.3 程序设计 (27)3.3.1 按键处理模块 (28)3.3.2 测量模块 (29)3.3.3 信号处理模块 (30)3.3.4 显示模块 (31)3.3.5 其他处理模块 (32)4 血压计控制器调试及测试 (33)4.1 系统组装调试 (33)4.2 操作及测试 (34)结论 (37)致谢 (38)参考文献: (39)附录A 部分程序 (40)附录B 原理图 (48)附录C PCB平面图 (49)附录D 血压计控制器实物图 (50)1 绪论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。
电子血压计的检定问题研究
电子血压计的检定问题研究【摘要】本文主要研究了电子血压计的检定问题,通过对电子血压计的原理及分类、检定方法、检定标准、检定结果分析和检定技术改进等方面进行探讨。
研究发现,电子血压计的准确性和稳定性对于临床诊断和治疗至关重要。
文章强调了电子血压计的检定问题的重要性,并提出了对未来研究方向的启示。
通过对电子血压计的检定问题进行深入研究,可以不断提升其准确度和可靠性,进一步推动临床血压监测水平的提升,为患者提供更好的医疗服务。
【关键词】电子血压计、检定、原理、分类、方法、标准、结果分析、技术改进、重要性、启示、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景电子血压计是一种常见的医疗设备,用于测量人体的血压值。
随着电子技术的不断发展,电子血压计在临床应用中起着越来越重要的作用。
随着电子血压计的广泛应用,其准确性和稳定性成为了人们关注的焦点。
而电子血压计的准确性和稳定性又与其检定有着密切的关系。
对电子血压计的检定问题展开研究,对于提高电子血压计的准确性和稳定性具有重要意义。
目前,国内外对于电子血压计的检定问题已经展开了一定的研究工作,但仍然存在一些问题有待深入探讨。
特别是在电子血压计的检定方法、检定标准以及检定技术方面,仍然有待进一步完善和提升。
本研究将对电子血压计的检定问题展开深入研究,以期为提高电子血压计的准确性和稳定性提供科学依据和参考。
部分给出以上述内容为主要内容,旨在引出对电子血压计的检定问题进行深入研究的必要性和重要性。
1.2 研究目的电子血压计的检定问题研究的目的在于深入探讨电子血压计在医疗领域中的重要性,并总结存在的检定问题及其影响。
通过研究现有的电子血压计的原理和分类,可以更好地了解其工作原理和特点,为后续的检定工作提供基础。
对电子血压计的检定方法和标准进行分析,可以评估其准确性和可靠性,进而指导医疗机构和用户在选择和使用电子血压计时提高检定质量和安全性。
检定结果分析和技术改进将有助于优化电子血压计的性能并提高其检定水平,从而保障患者的健康和安全。
血压计设计与应用思路
血压计设计与应用思路介绍本文档将探讨血压计的设计与应用思路。
血压计是一种用来测量人体血压的仪器,对于监控和管理心血管健康非常重要。
设计思路血压计的设计需要考虑以下几个方面:1. 准确性:血压测量结果的准确性对于诊断和治疗十分关键。
因此,血压计设计时需要采用高精度的传感器,确保测量结果的准确性。
准确性:血压测量结果的准确性对于诊断和治疗十分关键。
因此,血压计设计时需要采用高精度的传感器,确保测量结果的准确性。
准确性:血压测量结果的准确性对于诊断和治疗十分关键。
因此,血压计设计时需要采用高精度的传感器,确保测量结果的准确性。
2. 便携性:现代生活节奏快,人们经常需要在不同场合使用血压计监测血压。
因此,设计一款轻便便携的血压计非常重要,方便用户携带和使用。
便携性:现代生活节奏快,人们经常需要在不同场合使用血压计监测血压。
因此,设计一款轻便便携的血压计非常重要,方便用户携带和使用。
便携性:现代生活节奏快,人们经常需要在不同场合使用血压计监测血压。
因此,设计一款轻便便携的血压计非常重要,方便用户携带和使用。
3. 简洁易用:血压计应该设计得简单易用,让用户能够轻松理解和操作。
直观的界面和清晰的操作指南有助于提高用户体验。
简洁易用:血压计应该设计得简单易用,让用户能够轻松理解和操作。
直观的界面和清晰的操作指南有助于提高用户体验。
简洁易用:血压计应该设计得简单易用,让用户能够轻松理解和操作。
直观的界面和清晰的操作指南有助于提高用户体验。
4. 持久耐用:血压计是一种长期使用的仪器,因此设计时需要考虑其耐用性和可靠性,确保长时间的使用不会出现故障。
持久耐用:血压计是一种长期使用的仪器,因此设计时需要考虑其耐用性和可靠性,确保长时间的使用不会出现故障。
持久耐用:血压计是一种长期使用的仪器,因此设计时需要考虑其耐用性和可靠性,确保长时间的使用不会出现故障。
应用思路血压计的应用主要包括以下几个方面:1. 个人监测:血压计可供个人使用,通过定期测量血压来监测自身的健康状况。
毕业设计论文-基于示波法的电子血压计设计
摘要电子血压计克服了传统水银血压计携带不方便、专业性强等缺陷,并伴随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,逐步呈现了家用化的趋势。
针对一般电子血压计测量精度不高、重复性差的缺点,本论文设计了一种以单片机AT89C52作为微处理器,以MPX2100作为压力传感器,基于示波法原理的电子血压计。
本文主要介绍了示波法原理、幅度系数法、电子血压计主要的单元模块以及存在的主要问题。
实验结果表明,该设计抗干扰能力强、操作简单、轻巧便携,在一定程度上克服了一般电子血压计测量精度不高、重复性差的缺点。
关键词:电子血压计;示波法;幅度系数法;压力传感器ABSTRACTThe electronic sphygmomanometer overcame the shortcomings of mercury sphygmomanometer such as specialized operation, not easy to carry and so on. And with the improvement of people’s living standard and hea lth awareness, it gradually gets into more and more families. For the shortcomings of its measurement accuracy is not high and its poor reproducibility, this paper puts forward a design method based on oscillometer method, using AT89C52 as its microprocessor, MPX2100 as its pressure sensor. This paper mainly introduces oscillometer method, amplitude coefficient, the main unit modules of electronic sphygmomanometer and its main problems. The experimental results show this design has a high anti-jamming capability, easy to operate, light and portable. It overcomes the shortcomings of ordinary electronic sphygmomanometer, such as measurement accuracy is not high and poor reproducibility to some extent.Key words: electronic sphygmomanometer; oscillometer method; amplitude coefficient; pressure sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (I)第1章前言 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 课题研究内容 (5)第2章基于示波法的血压测量原理 (6)2.1 示波法原理 (6)2.2 血压判定方法 (7)2.2.1 波形特征法 (8)2.2.2 幅度系数法 (8)第3章基于示波法的电子血压计的硬件实现 (9)3.1 设计原则 (9)3.2 设计方案论证 (11)3.3 主要电路分析与设计 (13)3.3.1 单片机AT89C52 (13)3.3.2 压力传感器 (14)3.3.3 自动调零电路 (16)3.3.4 前置放大电路 (17)3.3.5 滤波电路 (18)3.3.6 A/D转换电路 (20)3.3.7 显示电路 (23)3.3.8 报警电路 (24)3.3.9 PUMP KPM14A (26)第4章基于示波法的电子血压计的软件实现 (27)4.1 软件流程图 (27)4.2 主要子程序的设计与实现 (27)4.2.1 测量程序 (27)4.2.2 信号处理程序 (27)4.2.3 显示报警程序 (27)第5章结束语 (29)5.1 本文总结 (29)5.2 未来展望 (29)参考文献 (31)致谢 (33)附录 (34)第1章前言随着人们生活节奏的加快和工作压力的增大,心血管疾病不仅发病率越来越高,而且逐步呈现低龄化趋势,成为危害人类身体健康的一大疾病之一。
血压计技术的进步和发展
血压计技术的进步和发展第一章:血压计的概述血压计是一种用来测量人体血压的仪器,常被用于医疗场所,也是许多家庭所拥有的医疗器械之一。
随着科技的不断发展,血压计的形态也逐渐发生了变化,从最初的手动式到现在的电子式,其技术和性能也有了长足的进展。
第二章:电子血压计的发展随着电子技术的飞速发展,电子血压计逐渐成为人们测量血压的首选。
与传统手动式血压计相比,电子血压计操作更加方便、准确,同时也避免了人工记录造成的误差。
近年来,随着智能手机和蓝牙技术的发展,许多智能血压计也开始问世,它们不仅具备基本的血压测量功能,还可以将数据存储到云端并在手机端进行查看、管理等操作,为人们的血压管理带来了更多的便利。
第三章:血压计传感技术的进步作为一种医疗仪器,血压计的准确性尤为重要。
传统的血压测量方法是依靠听诊器,医生通过听诊器听取收缩压和舒张压的心音,然后通过手动计算出血压值。
而在电子血压计问世之后,随着传感技术的不断进步,现在的电子血压计已经大大提高了准确性。
目前最先进的电子血压计已经采用了肱动脉压力传感器和振动传感器双重技术,可以在不需要听取心音的情况下测量血压值,准确性更高。
第四章:血压计的自动化和智能化在过去,人们需要通过手动充气、松气等操作来完成血压测量,操作过程相对繁琐。
而通过电子技术的发展,现在的电子血压计已经实现了自动化、智能化的程度,人们只需要轻松地把袖子套在手臂上,按下按钮等待几秒钟即可完成测量。
有些智能血压计还可以自动记录每次测量的数据,并根据用户的习惯和身体状况进行分析和提醒,大大提升了人们的健康管理效率。
第五章:血压计的未来发展随着人们对健康管理的重视,未来的血压计将会更加智能化、便捷化。
有一些外界预测,随着人工智能技术的发展和应用,智能血压计将会更多地融合人工智能技术,可以更好地评估并预测突发疾病的风险,防范疾病的发生并改善健康状况。
同时,随着激光技术的不断发展,血压计可能也会朝着无创测量的方向发展,无需再使用充气式袖子,提升了血压测量的舒适度和安全性。
血压计的分析与讨论
血压计的分析与讨论摘要:心血管疾病是常见疾病,大多是因为生活饮食作息不规律,缺运动锻炼所致。
其患病群体不再局限于中老年人,青少年群体中也逐渐出现高血压或低血压的症状。
高血压患者数量相继增加,增加着血压计的使用频率,其准确性不可忽视。
关键词:血压计;家用式;心血管健康;电子血压计1.前言2021年全国第七次人口普查数据结果显示:我国老年人口数量相较前几年又有明显增加,人口老龄化加剧问题成为我国亟待解决的长期难题。
随着人口老龄化加剧高血压的患病人群也在随之增加,同时又不仅限于老年人群体,现今青少年群体患有高血压的情况也越来越多,不注意饮食,缺乏锻炼,生活作息不规律等都导致青少年群体中也有出现高血压病症的情况[1]。
预防血压疾病,首先就是要能预见血压和心率状况,因此我们需要用到血压计来测量我们的身体血压状况。
血压计大体分为两类:机械式血压计和电子式血压计。
前者大多为水银血压计,它通过在人体大臂部位包裹袖带,使用气囊充气,将听诊器放在袖带下的动脉血管部位,在放气过程中用听诊器听取人体血压信息;而电子式血压计多种多样,它们有的采用示波法,有的则使用柯氏法,通过电子设备判断人体血液的舒张压和收缩压数据,使用算法计算得出人体的血压信息[2]。
随着科技不断发展,医疗设备也不断趋于智能化、家庭化。
单片机式电子血压计就是家用式设备,能够实时快捷的监测出人体心率和血压数据,直观显示出来,并具有对数据结果识别报警的功能。
该血压计操作简单,监测精准快速,无需维护,满足各类人群。
2.血压测量方法血压是反映血流动力学状态最重要的指标之一。
血压测量是生理压力测量中最重要的部分,其中以动脉压尤为重要。
在机体正常调节下,血压值会保持在一定的正常范围内(收缩压:90 mmHg~140 mmHg;舒张压:60 mmHg~90 mmHg) 。
但由于饮食不当、生活压力过大以及运动不足等原因,在人群中不少人已经出现了高血压的症状。
血压偏高会使心脏出现血阻压力增大,负荷增大,心肌易于疲劳等症状,从而危害人体的心、脑、肾等器官,使身体受到不可挽回的伤害。
电子血压计毕业设计论文
电子血压计毕业设计论文本文是一篇基于电子血压计的毕业设计论文,共计,主要包括以下部分:选题背景、研究目的、实验设计、实验结果与分析、结论与展望。
选题背景随着医疗技术的不断发展,血压计作为一种常见临床测量工具,已经得到了广泛的应用。
传统的血压计主要依靠触觉的敏感程度来测量血压值,但是由于人为因素的干扰较大,常常出现误差较大的情况。
因此,人们开始研制并应用电子血压计。
电子血压计、血压计袖带、血压计传感器和比较器四部分构成,利用现代电子技术来实现测量血压值。
它可以通过数字化处理、精确计算来获得更加准确和可靠的测量结果,而且操作简便、便于读数,受到了广泛欢迎。
研究目的本文以电子血压计为研究对象,主要目的是设计一种基于电子技术的便携式电子血压计。
具体来说,本文的研究目的包括以下几个方面:1.设计一个规格适中、体积小巧的电子血压计,以方便用户携带和使用。
2.通过调整血压计袖带和传感器的结构参数,使血压测量结果更加准确可靠。
3.设计一个简单易懂的电子血压计显示屏,方便用户直接读数。
实验设计实验所用设备:1.电子血压计:由血压计袖带、血压计传感器和比较器三部分构成。
2.数字式多用表:用于监测电路的电压和电流等参数。
3.示波器:用于监测电路的波形。
实验步骤:1.根据实验要求,设计电子血压计传感器与比较器等电路,同时设定合适的电源电压和电路工作条件。
2.将电子血压计传感器与比较器电路连接起来,设置合适的参数,并进行初步的测量和校准。
3.根据实验目的设计一款适合自己的电子血压计袖带和显示屏,将其与电路连接起来。
4.测试电子血压计的测量准确度和稳定性,根据检测结果调整电子血压计各部分的参数,直至达到预期要求。
实验结果与分析通过对电子血压计进行测试和校准,得到了以下实验结果:1.在实验工作条件下,电子血压计的测量范围为0-300mmHg,精度为±2mmHg。
2.经过多次测量和比较,发现电子血压计的测量结果较为稳定,误差范围在±1mmHg以内。
毕业设计(血压计)
本人声明我声明,本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的,在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
作者:刘桂良签字:时间:2008年6月基于S12 单片机的血压计的实现学生:刘桂良指导老师:张军香董韶鹏摘要人体血压是人重要的生命参数之一,目前人体血压的测量多采用间接测量,测量方法主要有示波法、柯氏音法等。
其中示波法因其测量方便、抗干扰能力强等优点被当前主流的自动电子血压计所采用。
本文主要研究使用S12单片机实现人体血压的测量,测量方法为示波法。
本论文研究的主要内容有:对人体血压的测量系统进行详细的分析,对血压测量实验系统进行改进,统一实验箱与单片机的接口;编写单片机程序,完成对人体血压测量的控制与血压值的计算;实现单片机与上位机的通信,上位机软件对血压数据进行图形显示,编写软件计算血压值。
同时,本论文开发的实验系统为压力测量与算法的学生实验提供了一个良好的实验平台。
在血压测量算法的研究和实现测量系统的基础上,设计实验,编写实验指导书,学生可以根据实验指导书,完成对人体血压的测量,学习并掌握Freescale单片机的原理及应用方法,培养学生的学习和动手的能力。
关键词:单片机,示波法,LabVIEWBlood Pressure Monitor Based on S12 MCUAuthor: Liu GuiliangTutor: Zhang Junxiang, Dong ShaopengAbstractHuman blood pressure is one of person's most important life parameters, its measuring technique varies and mainly indirectly, among which Oscillometric and Keshi-Law included. This article mainly deals with the oscillometric method which is generally used in the automatic blood pressure monitor designs for its convenience and strong anti-disturbance capacity.The paper carries on the detailed analysis to the human body blood pressure's measurement system, the improvement to the original experiment system and the unified monolithic integrated circuit series experiment's connection. It researches more on the control of the measurement system and the calculation of blood pressure. Also in this paper, a software is used to finish the communication between the measurement system and the computer on which the measure data is displayed graphically and the blood pressure is calculated too.The development of the S12 MCU blood pressure measurement system provides a nice experiments platform for students. Using the experiment guide book, students can accomplish the human blood pressure measurement,master the application method of the Freescale microcontrollers. The experiment can foster their ability to study and work.Key words: Microcontrollers, Oscillometric, LabVIEW目录1绪论 (1)1.1论文选题意义 (1)1.2国内外研究现状分析 (2)1.2.1血压及血压测量方法 (2)1.2.2 示波法血压测量基本原理 (3)1.3最新成果和发展动态 (5)1.4论文构成及研究方案 (5)1.4.1研究目标 (5)1.4.2研究内容 (7)1.4.3 研究方法 (7)2系统总体设计 (9)2.1血压测量系统 (9)2.1.1 系统组成 (9)2.1.2 工作原理 (10)2.2血压测量算法研究 (10)2.2.1提取脉搏波包络曲线 (10)2.2.2 血压值计算 (13)本章小结 (14)3硬件设计 (15)3.1硬件设计概述 (15)3.1.1 血压测量实验箱 (15)3.1.2 单片机系统 (17)3.2血压测量电路模块分析 (17)3.2.1气阀、气泵控制电路 (17)3.2.2 气袖压力测量电路 (18)3.2.3 脉搏波提取电路 (20)3.2.4 电源及整流电路 (21)3.3实验箱接口标准化 (22)本章小结 (23)4软件设计 (25)4.1单片机软件设计 (25)4.1.1 软件流程 (25)4.1.2 模块设计 (28)4.2上位机软件设计 (51)4.2.1 串口通信 (51)4.2.2数据处理 (53)本章小结 (62)5实验设计 (63)5.1实验目的 (63)5.2实验内容 (63)5.3实验要求 (64)5.4实验说明 (64)本章小结 (64)结论 (65)致谢 (66)参考文献 (67)附录 (68)附录A单片机血压测量C语言程序 (68)附录B压力测量与算法实验指导书 (81)实用标准文案1绪论1.1论文选题意义Motorola单片机是国际上应用非常广泛的单片机[1]。
血压计使用维修论文
血压计使用维修论文摘要:血压计是人们日常生活中观测血压的最直观医疗器械,它关系到我们的身体健康。
血压计的正确使用方法及血压计的维护方法影响血压计的测量示值准确性同时也越来越受到广大人民群众的关注。
血压计的正确使用方法和维护方法可以延长血压计的使用寿命。
前言血压指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力。
由于血管分静脉、毛细血管、动脉,所以也就有和静脉血压、毛细血管压、动脉血压。
平时所说的血压指的是动脉血压。
当血管收缩时血压会随之升高、血管扩张时血压随之下降。
随着生活水平的提高人们对自身的健康状况越来越重视很多家庭都准备了血压计以便随时能测量到血压值。
日常生活中血压计使用频率较高,使用方法、维护方法不当等原因造成血压计故障。
导致测量的血压示值不准确,影响身体健康,更严重者会耽误治疗时机。
血壓计按照测量方式可分为电子血压计、水银柱式血压计、血压表。
其中水银柱式血压计价格便宜购买方便测量的示值更准确和稳定性更高且使用方法简单是普通家庭在日常生活中自己测量血压示值的首选医疗器械。
下面简单介绍血压计日常使用中经常出现的故障以及解决故障的处理方法。
1.血压计水银柱上升缓慢或连续下降示值不稳定首先将血压计放置在平稳的桌面上打开血压计之后打开血压计的开关并关闭球囊开关,一手按压球囊向袖带充气直至手臂有强烈的压迫感,另一手轻轻按住袖带,将血压计的水银柱加压至36kpa,稳定一段时间,看看水银柱随着压力的增加是否会连续升高。
如果血压计水银柱不能上升、上升缓慢或是水银柱上升后连续下降,就说明该血压计的某一组成部分有漏气的情况,这样的血压计测量出的血压值就不准确了。
此时应逐段检查血压计每个部分是否漏气。
1)将血压计与袖带之间连接胶皮管按压住,如果此时水银柱仍连续下降,这说明血压计与袖带之间的连接胶皮管漏气。
用眼睛观察胶皮管有无明显破洞,如果有破洞取一段新胶皮管将其破损胶皮管换掉。
在日常使用中还有一种状况,胶皮管表面无明显破洞,但是血压计水银柱依然有明显下降迹象,用手摸胶皮管表面有黏黏的感觉,这说明胶皮管已经老化,表面并看不到有明显破漏,此时将老化胶皮管换掉即可。
电子血压计的检定问题研究
电子血压计的检定问题研究【摘要】本文探讨了电子血压计的检定问题,包括工作原理、常见故障及检定方法、精度与准确性分析、标定过程、校验标准比较等方面。
通过对电子血压计的检定问题进行研究,可以提高其测量准确性和可靠性,保障患者健康。
本文还探讨了未来电子血压计的检定方向和优化建议,指出了电子血压计检定问题研究的重要意义。
通过本文的研究,对电子血压计的检定方法和标准有了更深入的了解,为未来的研究提供了参考。
【关键词】电子血压计、检定、工作原理、故障、精度、准确性、标定、校验、标准、意义、展望、优化建议1. 引言1.1 电子血压计的检定问题研究电子血压计是一种常用的医疗设备,用于测量人体血压的工具。
随着现代医疗技术的不断发展,电子血压计在临床应用中扮演着越来越重要的角色。
由于电子血压计在使用过程中存在着一些问题,其中之一便是检定问题。
电子血压计的检定问题一直备受关注,主要包括其工作原理、常见故障及检定方法、精度与准确性分析、标定过程探讨以及校验标准比较等方面。
对于电子血压计的检定问题研究,不仅关乎设备的正常运行,更关乎临床诊断的准确性和患者健康安全。
本文将深入探讨电子血压计的检定问题,通过对其工作原理的研究,探讨其常见故障及检定方法,分析其精度与准确性,讨论标定过程,并比较不同校验标准的优缺点。
通过对电子血压计的检定问题进行研究,可以为医疗机构和相关部门提供参考,促进电子血压计的标准化和规范化,提高血压测量的准确性和可靠性,保障患者的健康和安全。
2. 正文2.1 电子血压计的工作原理研究电子血压计的工作原理是基于充气压力和脉搏波的测量原理。
当电子血压计被启动后,气泵会开始充气,使袖带中的气压逐渐增加直至超过收缩压。
接着,气泵会逐渐放气,同时计算机会记录脉搏波的传感器的变化,来确定收缩压和舒张压的数值。
这些数值会在屏幕上显示出来,从而测量出袖带内的压力指标。
除了传统的充气式电子血压计外,还有一种新型便携式电子血压计,其原理是通过脉搏波信号的采集来计算出收缩压和舒张压。
毕业设计论文便携式家用医疗血压计的设计
1前言为了更好的预防高血压疾病,设计出适合大众使用的血压计成为迫切需求。
尽管目前市场上血压计的测量方法很多,但依然存在缺陷。
因此,设计出具有测量方便、可靠性高、价格便宜的血压计具有重要的意义和广泛市场。
1.1 高血压情形与危害在现代疾病病谱上,高血压带来的危害无疑是高居前几位,高血压是世界最常见的心血管疾病,也是最大的流行病之一。
据有关统计资料显示,我国现有的高血压患者已达一亿,并且每年新增加的高血压人数在300万以上。
从高血压目前的危害来看,高血压疾病已成为人类的头号隐形杀手病。
高血压病不但是长期危害人体健康的一种慢性病,而且它还是脑中风、心肌梗死、冠心病、肾衰、心力衰竭等疾病的祸首,因此被人们形象称为“无形杀手”。
因此,血压是一个非常重要的健康指标,如果人们能经常测量自己的血压,就能做到对自己的健康状况心里有数,早期发现问题,早期解决,就能取得较好的治疗效果。
1.2 血压测量方法目前血压测量的方法很多,最常用的无创血压测量方法是柯氏音法和示波法。
一般医院使用的水银血压计就是基于柯氏音法。
专业医生使用听诊器听到动脉血管的不同声音,来判别收缩压与舒张压的值。
但是,柯氏音法存在一些固有的缺点:首先是放气的快慢对读数有直接的影响,国际标准放气速度为3~5mmHg,而不同的医生放气有快有慢,会影响测量的准确度;其次是此法凭人的视觉和听觉来判断,带有主观因素,除非是专业医生,一般人很难测出准确的血压。
以前也出现了很多种柯氏音法电子血压计,试图实现血压的自动检测,但是很快发现这类血压计未能克服柯氏音法的固有缺点,测量精度不高,重复性差,误差大,使用不方便。
所以目前国外大多数无损自动血压自动检测仪器都是使用示波法原理来测量血压[1]。
在利用示波法进行测量时,其原理与柯氏音法类似,上臂动脉血流的阻断都是通过充气袖套来完成。
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,即为脉搏波。
脉搏波消失出现在气袖压力远高于收缩压时,当匀速放气,袖套内的压力开始降低,开始显现脉搏。
89C51电子血压计毕业设计论文
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。
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 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
电子血压计毕业设计
电子血压计毕业设计电子血压计毕业设计电子血压计作为一种现代化的医疗设备,具有便捷、准确、可靠等特点,已经成为人们日常生活中必不可少的健康监测工具。
本文将探讨电子血压计的毕业设计,包括其原理、设计要求、功能拓展等方面。
一、电子血压计的原理电子血压计主要通过测量人体动脉血压来反映人体心血管系统的状态。
其原理是利用压力传感器感知袖带中的压力变化,并将这些压力变化转化为电信号,然后通过内部的芯片进行处理和计算,最后将结果显示在屏幕上。
二、电子血压计的设计要求1. 准确性:电子血压计的测量结果应该与传统血压计的结果相近,误差应该控制在合理范围内。
2. 便捷性:电子血压计应该具备简单易用的特点,方便用户进行自我测量。
3. 可靠性:电子血压计的设计应该经得起长时间使用和频繁测量的考验,保证测量结果的稳定性和可靠性。
4. 舒适性:电子血压计的袖带应该采用柔软舒适的材质,以提供用户更好的使用体验。
三、电子血压计的功能拓展除了基本的血压测量功能外,电子血压计还可以拓展其他功能,以满足用户的需求。
1. 心率测量:电子血压计可以通过心率传感器来测量用户的心率,帮助用户了解自己的心脏健康状况。
2. 数据存储与分析:电子血压计可以将测量结果保存在内部存储器中,并通过连接手机或电脑进行数据传输和分析,帮助用户更好地管理自己的健康。
3. 健康提醒:电子血压计可以设置健康提醒功能,定期提醒用户进行血压测量,以及按时服药、锻炼等。
4. 数据共享:电子血压计可以通过云端服务将测量结果与医生或家人共享,以便及时获得专业的健康建议和支持。
四、电子血压计的技术挑战在进行电子血压计的毕业设计时,还需要面对一些技术挑战。
1. 压力传感器的选择和校准:选择合适的压力传感器,并进行准确的校准,以保证测量结果的准确性。
2. 信号处理和计算算法的设计:设计合理的信号处理和计算算法,以提取出血压测量所需的有效信号,并将其转化为数字结果。
3. 能耗和电源管理:设计低功耗的电子血压计,以延长电池寿命或实现可充电功能。
电子血压计的穿戴舒适性研究与改进
电子血压计的穿戴舒适性研究与改进引言电子血压计作为一种常见的医疗设备,被广泛应用于临床、家庭等场景中。
然而,一些使用者在使用过程中常常抱怨血压计的穿戴不舒适,从而影响了测量结果的准确性和用户体验。
本文将对电子血压计的穿戴舒适性进行研究,并提出改进的方案。
1. 研究对象与方法1.1 研究对象本研究选取了100名使用电子血压计的患者作为研究对象,包括50名男性和50名女性,年龄分布在30岁至60岁之间。
1.2 研究方法研究采用问卷调查的方式,包括以下方面的内容: - 使用过程中是否出现不适感受? - 血压计的尺寸大小是否合适? - 血压计带的材质是否舒适? - 血压计的使用说明是否清晰易懂?此外,还设置了一组对照组,使用传统血压计进行测量,以比较传统血压计和电子血压计在穿戴舒适性上的差异。
2. 结果分析2.1 不适感受通过问卷调查分析,发现有30%的受访者在使用电子血压计时出现不适感受,主要表现为压力感、勒紧感和皮肤过敏等。
另外,对照组中只有10%的受访者出现不适感受,证明了电子血压计在穿戴舒适性上存在问题。
2.2 尺寸大小调查结果显示,40%的受访者认为电子血压计的尺寸大小不合适,造成了穿戴上的不舒适感受。
其中,女性用户更加注重血压计的尺寸大小。
2.3 血压计带材质调查结果显示,60%的受访者认为电子血压计带的材质不舒适,容易引起皮肤过敏或勒痕。
这给使用者带来了很大的不便和不舒适。
2.4 使用说明调查结果显示,有20%的受访者认为电子血压计的使用说明不够清晰易懂,导致使用过程中出现了一些困惑和错误操作。
3. 改进方案根据以上研究结果,我们可以提出以下的改进方案,以提高电子血压计的穿戴舒适性: 1. 尺寸设计优化:根据女性用户的特点,适当调整电子血压计的尺寸大小,使其更加贴合用户的手腕。
2. 材质选择优化:选择舒适、无刺激的材质作为血压计带的材质,减少皮肤过敏的风险。
3. 增加血压计带的调节功能:设计可调节血压计带的长度,以适应不同用户的手腕尺寸,提高穿戴的舒适性。
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医学电子仪器原理与设计课程设计报告设计名称:便携式电子血压计设计姓名:邓桂强、刘承承、龙世辉、李荣华专业年级:08生物医学工程学院医学信息2011-6-1第一部分功能设计1.1 电子血压计的设计目的当今社会人们迫切希望一套成形的人体生理参数测量系统。
血压是人体的重要生理参数,是人们了解人体生理状况的重要指标。
测量血压的仪器称为血压计,血压计分为水银血压计、弹簧表式血压计、电子血压计三种。
其中电子血压计是一种医用范围十分广泛的医疗设备,它外观轻巧、携带方便、操作简单、显示清晰,对提高人们的生活质量发挥了重要的作用。
我们想通过此设计来达到以下目的:1.通过设计加深对单片机的认识、了解及掌握,掌握模数转换部分、中断部分以及数码显示部分的应用,能够达到软硬件相结合的程度。
2.加深对硬件电路的了解以及掌握,学会根据系统要求设计电路,学会动手焊接电路。
3.复习相关知识,加深对以往学过的知识点的理解程度(特别是软件编程的能力)。
4.锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养团队意识,锻炼分工合作以及协调能力。
1.2电子血压计的主要功能我们的血压计基于示波法原理,根据课程实验所发传感器US9116-006N实现较准确的压力传感,使用8位单片机ATmege16对信号进行处理,将收缩压和舒张压的值在LED上显示出来。
第二部分系统设计2.1设计摘要血压是人体重要的生理参数,准确的测量血压对人体的健康起着十分重要的作用。
我们的血压计基于示波法原理,选用传感器US9116-006N实现压力传感,使用8位单片机ATmege16对信号进行处理,将收缩压和舒张压的值在LED上显示出来。
整套仪器具有易于携带、测量方便的特点。
2.2血压测量原理临床上血压测量技术一般分为直接法和间接法。
前者的优点是测量值准确,并能连续监测,但它必须将导管置入血管内,是一种有创的测量方法;后者是利用脉管内压力与血液阻断开通时刻所表现的血流变化间的关系,从体表测出相应的压力值。
间接测量又分为听诊法和示波法。
我们采用的是示波法。
示波法的测量原理,与柯氏法类似,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。
当袖套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缩压时,脉搏波会突然增大。
到平均压时振幅达到最大值。
然后又随袖套压力下降而衰减,当小于舒张压后,动脉管壁的舒张期已充分扩张,管壁刚性增强,而波幅维持比较小的水平。
示波法血压测量就是根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。
提取的脉搏波信号如下图,图1 图22.3系统原理框图我们设计的电子血压计主要由压力传感器US9116-006N ,四运放LM324,滤波器,袖带,单片机ATmega16和LED 显示器构成的。
这个设计的核心部分是专用压力传感器US9116-006N ,信号处理芯片ATmega16.前者将袖带内的压力信号转换成电压信号,后者控制整个电路的工作,利用单片机最小系统中的AD 转换器对采样信号进行处理,把最终的结果通过LED 显示出来。
系统设计框图如下:图3 整体设计2.4方案论证压力传感器袖带放大部分隔直ATmega16固定放气阀LED 显示低通滤波电路放大电路2.4.1单片机选择采用AVRmage16作为控制中心,mage16具有丰富的资源:RAM,ROM空间大、指令周期短、运算速度快、低功耗、低电压、可编程音频处理,易于编写和调试等优点。
2.4.2集成运放芯片的选择LM358 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
引脚图如图4:图4图5但是,我们所设计的放大电路要用到三个运放。
考虑到芯片数量越多,出现的问题越多,我们没有选用此芯片。
LM324 LM324是一个含有4个运算放大器的集成芯片,每一个放大器都是差动输入。
工作时,最低电压是3V,最高可达32V,因为它的电压范围比较宽,可以较好的与其他外接电路的电压进行匹配。
引脚图如图5。
我们最后根据我们的需要,选择了此芯片。
2.4.3传感器的选择压力传感器US 9116-006N 它是细微加工硅材料而成的传感器,是六脚双列直插式封装的传感器。
它是一种比较理想的元件,不需要补偿,而且具有低滞后性、高可靠性和稳定性。
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。
US 9116-006N的主要参数指标为:300mmHg的压力感受范围;零漂是+20mv;输出电压范围是100+30mv;供电电压为5VDC;环境温度范围为-20℃~+100℃它的外观及引脚图如下:图6传感器外观图7传感器电路原理(由于网上找不到所用的传感器类型,故用BP300代替)2.4.4提供传感器偏置的恒流源如下图,运放LM324同相端为可设定的直流偏置电压,其反相端和输出端提供压力传感器恒流偏置的回路。
回路电流大小可以用R1、R2和R3来调节。
图8 恒流源供电2.4.5一级放大电路设计方案一:我们需要提取的信号非常微弱,而传感器和电路中的器件又常会产生噪声,为了提高模拟输入信号的信噪比,增大所需要的信号,可以用放大滤波电路放大输入信号并衰减噪声,提取出某些特定频段的信号。
首先,我们自己根据模电书上的知识,设计了一个放大滤波电路:图9电路的有关参数如下:A u =1+R2/R1.R 2≈100R1;R 4=30R3;C=0.5uf经过实际实验,我们发现此电路对我们的信号几乎没有作用,我们放弃了此电路。
方案二:在我们的测量系统中,被测物理量通过传感器转换为电信号,传感器所获得的信号常为差模小信号,并含有较大共模部分,其数值远远大于差模信号。
因此要求放大电路具有较强的抑制共模信号的能力。
我们采用了仪表放大器中的放大电路,即一个三运放放大电路,电路图如下:差分放大单端输出图10 三运放放大电路差分放大后其输出电压为:Vout=-R6/R5 (V+ - V-)这种电路的优点在于:a,高共模抑制比;b,三运放结构;c,双端差分输入,单端输出;经过实验的调试,得到了我们预想的放大倍数。
2.4.6滤波电路的设计从传感器输出地信号实际是袖内压力信号与脉搏波信号的叠加。
实际上,我们需要对这两种信号进行分离。
而且,还要除去信号中的杂波。
因此,需要滤波。
因为脉搏的的频率较低,大约在0.1—30Hz左右,因此了我们制定了四种方案并分别进行了测试,最终选择了方案D。
方案A:采用无源一阶低通滤波器。
电路图如下:图10 一阶低通滤波电路参数设置:f=1\2πRC电路特点在于电路设计简单,易于实现,但是阻带衰减太慢选择性差.方案B:采用压控电压源二阶带通滤波器。
电路图如下:电路的参数如下:A uf =1+R f\R e C1=C2 R1=R2=R R f\R=1我们首次应用该方案,基于其可以将低于0.1Hz和高于30Hz频率波滤掉,进而得到我们想要的波频范围,但是得出的结果并不理想,由于下限频率很低,设置为0.4Hz,上限频率经计算可得到为1Hz,通频带太窄,波形幅度很小几乎等同于直线,经过多次试验而不能得到理想的实验结果,我们只能放弃方案B。
方案C:有低通滤波器和高通滤波器级联组成的带通滤波器,电路图如下:无限增益低通滤波器无限增益高通滤波器电路特点:将低通滤波器和高通滤波器级联而成的带通滤波器通频带较压控电压源二阶带通滤波电路要为理想,但是焊接较为复杂,且需要两个运放。
方案D:无限增益多路反馈二阶低通滤波,电路如图11图11 无限增益多路反馈二阶低通滤波电路电路参数设置:A up=-R f\R1 R1=R2=R R f=R3C1=0.47uf,C2=0.15uf在此二阶电路前,我们串联了一个容值为2uf电容使静压信号得以滤掉,保输入为脉搏波信号。
计算得电路频率范围在10Hz以下,经过试验发现电路证ui允许通过的频率与计算值相符,并且在示波器上显示的波形非常理想,符合所需要的幅值,故而选择本方案作为我们的滤波电路.2.4.7二级放大电路的设计由于脉搏信号很弱,经过一次放大后,还达不到我们的要求,因此,经过隔直和滤波后,我们还需要对脉搏信号再次放大。
由于脉搏信号只是一个低频率的交流信号,我们采用了下面一个放大倍数可调的放大电路,电路如下:其增益为:A=-R1/Rn图12 二级放大电路2.4.8 显示模块方案一:LCD显示 LCD是做显示器很好的选择,尤其是要显示字母等。
但价格比较贵。
方案二:LED显示 LED在整个学习与设计过程中是最常见的。
因为我们要显示的内容只是数字,所以选择价格比较便宜的LED。
其引脚连接如下图:2.4.9复位电路设计本设计使用外部复位,在键RESET的外部设置一个按键电路,目的是当按下复位按键后,低电平的持续时间(1.5uS)时,使得CPU复位。
具体过程是:按键没按下时,RESET为高电平,不产生复位效果;按键按下时,电容通过一个闭合回路迅速放电,使得RESET为低电平,由于按键按下和弹起的时间远大于1.5uS,因此可以达到外部复位的目的。
2.4.10单片机部分引脚电路设计PA0:3V稳压管的作用是将外界干扰信号中高于3V的信号稳压在3V,避免损坏引脚或内部电路;0.01uF电容的作用是滤掉高频干扰。
本设计采用的是内部参考电压(2.56V),故AREF脚接上一个0.1uF的电容,这样可以提高电源稳定性。
AVCC通过一个低通滤波器和电源VCC连接,AGND与电压信号地连接。
2.4.11晶振触发电路2.5完整电路原理图本仪器中 AVR 单片机(ATMega16)的作用主要是AD 转换,并将采样结果进行处理,最后输出显示数据。
其中电机驱动我们直接手动操作袖套充气,完整图如下图:AVR单片机外围电路2.6软件设计软件方面,主要利用AVR单片机ATmega16的AD转换功能,实现边采集数据边储存有用数据,最后利用算法实现信号处理。
PA0和PA1口作为模拟信号的输入端,负责接收静压信号和脉搏信号。
在外界袖带气压逐渐下降的过程中,间歇循环对PA0(静压信号转换通道)和PA1(脉搏波信号通道)进行AD转换,把模拟信号转换为数字信号。
在AD转换完成中断中,对脉搏波AD转换的结果进行判断,若此时所采集的值为脉搏信号的极大值,则存到所定义的结果体数组变量中;同时把所对应的静压信号转换结果存储到结构体数组中。
由于Mega16不能同时对两路信号进行AD转换,两路信号不可能完全对应,这里是出现误差的主要原因。