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摘要:血压是人体重要的健康指标,它直接关系到人们的身体健康。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用医疗设备中的重要工具,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。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,它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。放气阀采用匀速放气阀,能够实现气压的匀速下降,保证测量的精确度。
关键词 单片机;血压计;传感器;滤波
目录 摘要 Abstract 1绪论-1 1.1 电子血压计简介-1 1.2 电子血压计的发展历程-1 1.2.1 第一代电子血压计-1 1.2.2 第二代电子血压计-2 1.2.3 第三代电子血压计-2 1.3 国内外研究现状-2 1.4 设计论文的研究内容-3 1.4.1 设计需要解决的主要问题-3 1.4.2 论文的总体结构-3 2 电子血压计的设计理论和总体方案-4 2.1电子血压计基本设计原理与实现方法-4 2.1.1 电子血压计测量的基本原理-4 2.1.2 引起测量不准确的原因-5 2.2设计的总体方案选取及性能指标-5 2.2.1 总体方案选取-5 2.2.2 性能指标-5 3 系统的硬件设计与实现-6 3.1 STC12C5A60S2单片机的简述及电路设计-6 3.1.1 STC12C5A60S2单片机的简述-6 3.1.2 STC12C5A60S2单片机的主要性能参数-6 3.1.3 STC12C5A60S2单片机的引脚介绍-7 3.1.4 STC12C5A60S2内部ADC的应用-8 3.1.5 STC12C5A60S2单片机硬件接口电路-8 3.2 电源模块的设计-9 3.2.1 设计方案-9 3.2.2 实现步骤-9 3.2.3 硬件电路设计-9 3.3 US9111-006系列压力传感器-10 3.3.1 US9111-006系列压力传感器简介-10 3.3.2 主要技术指标-11 3.3.3 硬件电路设计-12 3.4 放大电路的设计-12 3.5 滤波电路设计-13 3.5.1 二阶高通巴特沃斯滤波器设计-13 3.5.2 200倍放大电路设计-14 3.5.3 二阶低通巴特沃斯滤波器设计-14 3.6 充气泵与放气阀控制方案-14 3.6.1 充气泵选择与简介-14 3.6.2 放气阀选择与简介-15 3.6.3 硬件电路设计-15 3.7 液晶显示模块简介及电路设计-15 3.7.1 液晶显示模块LCD1602简介-16 3.7.2 液晶显示模块LCD1602电路设计-17 3.8 控制按键模块设计-18 3.9 本章小结-18 4 系统的软件设计-20 4.1 主程序设计-20 4.2 各子模块软件设计-21 4.2.1 初始化模块设计-21 4.2.2 按键输入模块设计-21 4.2.3 充气模块设计-21 4.2.4 信号采集模块设计-21 4.2.4 计算收缩压和舒张压模块设计-23 4.2.6 错误处理模块设计-24 4.2.7 显示输出模块设计-24 4.3 本章小结-24 5 系统功能测试与分析-25 5.1 测量仪器-25 5.2 测量数据及结果分析-25 5.2.1 直流电压和传感器的压力值关系表-25 5.2.2 实验中测量的血压信号及收缩压-25 5.3 本章小结-26 结论-28 致谢-29 参考文献-30 附录-31 附录1 部分程序-31 附录2 系统主要电路图-38 附录3 实物图-40 |