便携式血压计的设计

张莉 王建慧

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。

第一章 便携式血压计装置总体概述

§1.1 便携式血压计简介

§1.1.1 便携式血压计的介绍

该产品重量轻，便携。无水银，增强环保性。操作简单易懂，适合家庭使用。

§1.1.2 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，将血压数据通过A/D转换器转换成数字信号，传入单片机，经主程序处理数据之后，在液晶显示器上显示出来。

§1.2 便携式血压计工作原理

§1.2.1 血压测量的工作原理

血压有两种：收缩压、舒张压。

收缩压判断的确定：采用最大振幅法，在放气过程中脉搏波振幅度包络线的上升段，当某一个脉搏波的幅度Ui与 Um之比 时，对应的气袖压力为收缩压。舒张压判断的确定：采用最大振幅法，在脉搏波振幅包络线的下降段，当某一个脉搏波的幅度Ui与Um之比 时，对应的气袖压力为舒张压。

§1.2.2 便携式血压计的工作原理

马达在充气时，袖带内部产生压力，经过ASDX 001及滤波电路后，由单片机89C51的第1脚读入，进行A/D转换，之后按照ASDX 001压力传感器要求的工作时序进行读写控制，读入信号后，对数字信号进运算，然后经DM-162液晶显示模块进行显示。

第二章 硬件电路的设计

§2.1 传感器简介以及电路设计

§2.1.1 传感器简介

ASDX 001可用于测量绝对压、差力压和表力压。范围从1PSI到100PSI，绝压型传感器可直接输出一个与绝对压成比例的信号。

§2.1.2 传感器电路设计

该电路需要将ASDX 001传感器的输出脚Vout连接到AT89C51单片机的1脚上。

§2.2 AT89C51单片机的电路设计

§2.2.1 AT89C51的复位电路：

同时在第9脚引出一个22uF的电容和一个2K的电阻接+5V的电源组成一个复位电路。

§2.2.2 AT89C51的时钟电路：

39脚接+5V，19脚接地，17脚和18脚间由12MHz的晶振及两个20pF的无极性电路组成一个时钟振荡电路。

§2.2.3 AT89C51与液晶显示模块的电路连接

液晶显示模块所要的数字信号从AT89C51的P0.0-P0.7口引出，分别对应的接DM-162的D0-D7端口，完成数据传输，液晶显示模块的控制引脚RS、PR、E分别接到89C51的P3.5、P3.6、P3.7口，以实现微处理器对液晶显示模块的控制。

§2.3 液晶显示模块简介及电路设计

§2.3.1 液晶显示模块DM-1602简介

DM-1602是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等。

实物图片如图2-1：

§2.3.2 液晶显示模块DM-1602电路设计

VSS为地电源，VDD接5V正电源，V0通过一个10K的电位器调整对比度。PS为寄存器选择，RW为读写信号线。

第三章 软件系统流程以及程序的設计

§3.1 单片机主程序流程图

主程序流程

流程图说明

主程序依此调用5个模块：处理模块、测量模块、信号处理模块显示模块、显示模块、串行通信模块

§3.2 处理模块

判断键盘的当前状态（是否开/关电源），执行相应的操作。

3.3测量模块

测量信号为二路，压力传感器的信号经放大送AD1，作为静态直流血压信号；隔直后经再次放大送AD2，作为脉搏波信号。

§3.4 信号处理模块

主要功能是脉搏波的判断和检测，对A/D采样的脉搏波信号进行低通滤波处理，并采用相关运算排除手臂运动造成的误差并分析信号，得到波形的峰值及每个脉搏波的时间。

§3.5 串行通信模块

采用PC机主叫的中断方式，接到PC机的命令时，对血压进行初始值的设定，主要包括起始加压值，每次的压力递增值和最高压力限制。