現(xiàn)代社會(huì)的迅速發(fā)展,導(dǎo)致環(huán)境日益惡化,不健康的生活習(xí)性與不科學(xué)的飲食習(xí)慣,導(dǎo)致人類疾病越來越多的出現(xiàn)。其中,有著人類第一無形殺手稱號(hào)的高血壓病,已逐漸上升到人類疾病危害排行榜的前幾名,長(zhǎng)期危害著人體健康,讓飽受高血壓折磨的患者痛不欲生。如何便捷有效地測(cè)量與監(jiān)控高血壓,從而有效預(yù)防與治療高血壓,成為人們對(duì)抗高血壓病的首要問題。于是,設(shè)計(jì)一臺(tái)便捷的測(cè)量血壓的裝置,成為重中之重。
目前市場(chǎng)上的大部分動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,只記錄每次測(cè)量的結(jié)果,醫(yī)生面對(duì)的是一批真?zhèn)坞y辯的數(shù)字,無法判別血壓計(jì)的準(zhǔn)確性、可靠性。本課題研究最終旨在設(shè)計(jì)出全信息的動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,使每次測(cè)量結(jié)果完全透明,使醫(yī)生可以對(duì)照原始波形判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)危行д鐒e出干擾和偽差引起的錯(cuò)誤檢測(cè),恢復(fù)真實(shí)血壓,保證血壓報(bào)告的有效性和可靠性。
家用電子血壓計(jì),主要是用于家庭。家庭醫(yī)療保健已成為現(xiàn)代人的醫(yī)療保健時(shí)尚。過去人們測(cè)量血壓必須到醫(yī)院才行,而今只要擁有了家用電子血壓計(jì),坐在家里便可隨時(shí)監(jiān)測(cè)血壓的變化,如發(fā)現(xiàn)血壓異常便可及時(shí)去醫(yī)院治療,起到了預(yù)防腦出血、心功能衰竭等疾病猝發(fā)的作用。本文將詳細(xì)介紹便攜式血壓測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)。
在現(xiàn)代疾病譜上,高血壓的危害無疑高居前幾位。對(duì)于上了年紀(jì)的人,血壓是一個(gè)重要的健康信號(hào)。隨著生活水平的提高,時(shí)下老年人對(duì)自己的血壓越來越關(guān)注。高血壓是世界最常見的心血管疾病,也是最大的流行病之一,它的危害非常的巨大,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,我國(guó)現(xiàn)有的高血壓患者已達(dá)一億,并且每年新增人數(shù)在300萬以上。從高血壓目前的危害來看,高血壓病已成為人類的頭號(hào)隱形殺手病。高血壓病不但是長(zhǎng)期危害人體健康的一種慢性病,而且它還是腦中風(fēng)、冠心病、心肌梗死、心力衰竭、腎衰等疾病的禍?zhǔn)祝虼吮蝗藗兎Q為“無形殺手”。
治療高血壓病,首先是要測(cè)量準(zhǔn)確的血壓。測(cè)量血壓的儀器稱為血壓計(jì)。血壓計(jì)可分為直接式和間接式兩種。兩種血壓計(jì)的工作原理是不相同的,直接式是用壓力傳感器直接測(cè)量壓力變化;間接式的工作原理則是控制從外部施加到被測(cè)部位上的壓強(qiáng),并將控制的結(jié)果與其相關(guān)的柯氏音的產(chǎn)生和消失的信息加以判斷。前者不管對(duì)動(dòng)脈或靜脈都可連續(xù)測(cè)試,而后者只能測(cè)量動(dòng)脈的收縮壓和舒張壓。
傳統(tǒng)的血壓計(jì)是模擬的血壓計(jì)。此類血壓計(jì)操作比較復(fù)雜,測(cè)量精度不夠,而且受環(huán)境影響較大。為了讓廣大血壓計(jì)使用者更方便的使用與維護(hù)血壓計(jì),也讓更多的人學(xué)會(huì)使用血壓計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的血壓測(cè)量,設(shè)計(jì)出一臺(tái)操作便捷,測(cè)量精確,無需維護(hù)的智能型測(cè)量血壓的裝置,以幫助人們對(duì)抗高血壓。
本論文也具有比較重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前,市場(chǎng)上的使用的血壓計(jì)大部分仍是水銀血壓計(jì),也有一些動(dòng)態(tài)血壓記錄儀。水銀血壓計(jì)每次測(cè)量必須由醫(yī)生戴上聽診器進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量過程復(fù)雜;而且對(duì)不同的醫(yī)生,測(cè)量結(jié)果可能不同:對(duì)同一個(gè)人來說,影響血壓因素非常多,由于每次測(cè)量的時(shí)間不可能很長(zhǎng),測(cè)得結(jié)果在某些情況就不能真實(shí)的反映被測(cè)對(duì)象的血壓值。在動(dòng)態(tài)血壓檢測(cè)中干擾和偽差是不可避免的。目前市場(chǎng)上的大部分動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,只記錄每次測(cè)量的結(jié)果,醫(yī)生面對(duì)的是一批真?zhèn)坞y辯的數(shù)字。本課題研究最終旨在設(shè)計(jì)出全信息的動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,使每次測(cè)量結(jié)果完全透明,實(shí)時(shí)分析結(jié)合回顧分析,使醫(yī)生可以對(duì)照原始波形判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)危行д鐒e出干擾和偽差引起的誤檢測(cè),恢復(fù)真實(shí)血壓,保證血壓報(bào)告的有效性和可靠性。
該產(chǎn)品重量輕,便攜,可放入醫(yī)生護(hù)士口袋。無水銀,增強(qiáng)環(huán)保性,避免了因水銀泄露而造成的污染事故。操作簡(jiǎn)單易懂,特別適合家庭使用。[2]
該血壓計(jì)以壓力傳感器測(cè)得血壓值,再將血壓數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),傳入單片機(jī),然后由控制核心單片機(jī)控制,經(jīng)主程序處理數(shù)據(jù)之后,在液晶顯示器上把數(shù)據(jù)顯示出來。
2. 每天要在固定時(shí)間和同樣狀態(tài)下,以相同的姿勢(shì)測(cè)量血壓;
3. 應(yīng)該在安靜的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量前安靜休息10~20分鐘,深呼吸2~3次;
4. 飯后或運(yùn)動(dòng)后至少休息一小時(shí)再進(jìn)行測(cè)量;
5. 不要在浴后、吸煙、飲酒、喝咖啡后測(cè)血壓;
6. 要在沒有尿意時(shí)測(cè)血壓
7. 測(cè)量時(shí)應(yīng)保持心情舒暢,沒有疲勞感,不緊張。
測(cè)量?jī)x器的測(cè)量范圍稱為量程。必須使測(cè)量?jī)x器的量程適合于被測(cè)信號(hào)大小的范圍。對(duì)所有可能的被測(cè)變量或參量的整個(gè)可能取值范圍,儀器應(yīng)能提供適當(dāng)?shù)淖x數(shù)或其它顯示信號(hào)。儀器量程太小,則被測(cè)信號(hào)將使儀器“超載”而無法測(cè)量;儀器量程過大,則因信號(hào)過小而增加測(cè)量誤差。所以,儀器量程必須適當(dāng)。對(duì)于電子血壓計(jì)來說,合適的量程應(yīng)該在0~300mmHg。
測(cè)量?jī)x器的靈敏度決定被測(cè)量多小的一個(gè)改變量能夠可靠地被測(cè)量來。一個(gè)儀器的靈敏度越高,它能測(cè)出的變化量越小。一個(gè)儀器靈敏度的高或低,取決于被測(cè)量有一個(gè)微小改變時(shí),它是否能可靠地反映出來,而與被測(cè)量的絕對(duì)大小無關(guān)。必須注意,儀器的靈敏度并不是越高越好。對(duì)于給定的測(cè)量,靈敏度應(yīng)適當(dāng)。靈敏度低固然不行,但靈敏度過高將帶來非線性或不穩(wěn)定性。對(duì)于電子血壓計(jì)來說,靈敏度在1刻度/mmHg即可。
測(cè)量?jī)x器的線性表示在整個(gè)測(cè)量量程內(nèi),輸出值是否以相同比例(即呈直線地)隨輸入值而變化。在一個(gè)線性測(cè)量系統(tǒng)內(nèi),對(duì)所有的輸入值不論是在量程的高端、中段還是低端,都具有相同的靈敏度。在直角坐標(biāo)系內(nèi),將測(cè)量結(jié)果作輸出值與輸入值的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,得到的是一根直線。除非為了某種特殊的目的,一般情況下,希望整個(gè)測(cè)量量程內(nèi)有盡可能大的線性范圍。至少在感興趣或最重要的量程段內(nèi)測(cè)量具有足夠好的線性。測(cè)量?jī)x器通常給出指定量程范圍內(nèi)的非線性值。例如,非線性<±5%,表示在指定量程范圍內(nèi),靈敏度相差小于±5%。
對(duì)不同頻率的輸入信號(hào),儀器的反應(yīng)往往不完全相同。有的儀器對(duì)較高頻率的信號(hào)較靈敏,而對(duì)較低頻率的信號(hào)不靈敏;另外一些儀器則相反。測(cè)量?jī)x器的頻率響應(yīng)反映對(duì)不同頻率信號(hào)的靈敏度的變化。對(duì)不同頻率范圍的被測(cè)生物信息,必須選擇適當(dāng)頻率響應(yīng)的測(cè)量?jī)x器。根據(jù)不同的頻率范圍,有所謂的“高頻儀器”、“低頻儀器”、“寬頻帶儀器”。如果頻率范圍不適當(dāng),將出現(xiàn)“失真”,測(cè)量結(jié)果不符合被測(cè)信號(hào)的真實(shí)情況。人體血壓波是一個(gè)低頻信號(hào),因此電子血壓計(jì)應(yīng)具有良好的低頻響應(yīng)。
測(cè)量中總是存在噪聲干擾,這種噪聲有時(shí)使測(cè)量無法進(jìn)行。衡量的標(biāo)準(zhǔn)就是信噪比(S/N),即信號(hào)與噪聲的相對(duì)大小比值。盡管儀器靈敏度很高,如果噪聲的大小與信號(hào)的大小相近,甚至更高,則測(cè)量無法進(jìn)行。顯然,信噪比越大越好。
通常一個(gè)被測(cè)量的真實(shí)值是不知道的,需要我們?nèi)y(cè)定它?偛豢杀苊獾鼐哂姓`差,誤差的根源是多種多樣的,可能來自測(cè)量?jī)x器的某些缺陷、各種外界因素(空氣溫度、壓力、濕度等的變化,外部電磁場(chǎng)、機(jī)械振動(dòng)等)或者觀察者的視察等等。故嚴(yán)格地講,真實(shí)值是無法確切地測(cè)得的。我們可以這樣來定義實(shí)驗(yàn)科學(xué)中的真實(shí)值:設(shè)在測(cè)量中觀察的次數(shù)為無限多,根據(jù)誤差分布定律,正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等,故將各觀察值相加,加以平均,可獲得極接近于真實(shí)值的數(shù)值。所以測(cè)量次數(shù)無限多時(shí)求得的平均值可作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)值。當(dāng)然,平時(shí)我們測(cè)量的次數(shù)都是有限的,求得的只是近似真實(shí)值的平均值。常用的平均值有下列幾種:
測(cè)量的精確度和準(zhǔn)確度的意義是不同的。精確度指所測(cè)得數(shù)值重復(fù)性的大;準(zhǔn)確度指所測(cè)得的數(shù)值與真實(shí)值符合的程度。在一組測(cè)量值中,盡管精確度很高,但準(zhǔn)確度不一定很好;反之,若準(zhǔn)確度好,則精確度一定高。因此,測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)是一項(xiàng)十分重要的任務(wù),應(yīng)當(dāng)定期與相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。還應(yīng)當(dāng)注意準(zhǔn)確度與靈敏度的區(qū)別。人們常把靈敏的儀器稱為準(zhǔn)確的儀器,這是不確切的。在一個(gè)靈敏的儀器中,被測(cè)量有一個(gè)很小的改變就能使指針偏轉(zhuǎn),但這時(shí)儀器的讀數(shù)可能與該量的真實(shí)值相差很大。
測(cè)量所得的數(shù)值和真實(shí)值之間總存在著某一誤差,這一誤差值稱為測(cè)量的絕對(duì)誤差。我們用絕對(duì)誤差值與整個(gè)被測(cè)量的值之比來估量的準(zhǔn)確度是比較方便的,這個(gè)比值稱為測(cè)量的相對(duì)誤差。
儀器對(duì)于在一定時(shí)間期限內(nèi)加上同樣的輸入信號(hào),能給出同樣的輸出信號(hào)的能力,叫重復(fù)性或再現(xiàn)性。重復(fù)性不意味著精度。
儀器的精度是指其最大誤差值,并以該儀器的量程的百分比來表示。按照標(biāo)準(zhǔn),通常的電氣測(cè)量?jī)x表依其精度可分為:0.2,0.5,1.0,1.5,2.5等五級(jí)。電子血壓計(jì)的精度一般在1.5級(jí)就可以了。
便攜式電子血壓計(jì)是傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)的結(jié)合體,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該能保證完成三項(xiàng)基本任務(wù):①感應(yīng)血流的壓力;②判別高壓和低壓;③在屏幕上顯示測(cè)量結(jié)果。
感受血流壓力離不了傳感器,民用電子血壓計(jì)中所應(yīng)用的壓力傳感器必須是高性能低成本的,靈敏度要高,測(cè)量范圍倒不需要很大。在各種傳感器中有一類是利用壓電效應(yīng)的,還有一種人工合成的被稱為PVDF的壓電薄膜,它是柔軟的塑料。其次就是能根據(jù)血壓變動(dòng)及時(shí)抓住高、低壓的微處理器。另外,血壓會(huì)通過電子血壓計(jì)的液晶顯示屏進(jìn)行顯示。
在這里介紹一下有關(guān)血壓的基本知識(shí),血壓是血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)血管壁的側(cè)壓力。血壓分收縮壓和舒張壓。當(dāng)心室收縮向動(dòng)脈泵血時(shí),血壓升高,其最高值為收縮壓。心室舒張時(shí),血壓降低,其最低值為舒張壓。血壓通常以上肢肪動(dòng)脈測(cè)得的血壓為代表,正常成年人上膠動(dòng)脈的收縮壓為90~140毫米汞柱,舒張壓為60~90毫米汞柱。血壓過低或過高都是疾病的征象。
血液在動(dòng)脈血管中的壓力隨著心臟的收縮、舒張而不斷變化,而人的心臟的收縮頻率即心率比較低,一般在30~300bpm,由此血壓脈動(dòng)鑲號(hào)是相對(duì)而言還是屬于一種緩慢變化的信號(hào),我的設(shè)計(jì)是采用外接式的結(jié)構(gòu),以89C51單片機(jī)為核心,由其內(nèi)部自帶的10位8通道A/D轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的采樣模塊,,該模塊的采樣數(shù)據(jù)由單片機(jī)串口經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到上位機(jī)的串口COMI或COMZ,形成種連續(xù)數(shù)據(jù)采集串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?/div>
本設(shè)計(jì)是基于89C51單片機(jī)的設(shè)計(jì),具體裝置方案如圖1-1所示。
圖1-1便攜式血壓計(jì)設(shè)計(jì)方案
系統(tǒng)工作示意圖如圖 1-2所示。
圖1-2 血壓計(jì)系統(tǒng)工作示意圖
電源開啟過后,若有必要修改系統(tǒng)的默認(rèn)參數(shù),將由鍵盤輸入或PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。經(jīng)過了這個(gè)階段以后,系統(tǒng)將對(duì)某些參數(shù)和硬件內(nèi)部的一些寄存器進(jìn)行初始化工作。初始化完成之后,將啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換,等待直至A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。然后將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送入上位機(jī)。待采樣的時(shí)間達(dá)1秒鐘后將分析數(shù)據(jù)結(jié)果,求出最大值和最小值,將這些數(shù)據(jù)處理后即為收縮壓和舒張壓。將它們送往LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。
§1.3 便攜式血壓計(jì)工作原理§1.3.1 血壓測(cè)量的工作原理血壓有兩種,一是收縮壓:是當(dāng)心臟收縮把血液打到血管所測(cè)得的血壓,二是舒張壓:是心臟在不收縮所得的壓力。當(dāng)袖帶的壓力等于血壓時(shí),血液開始可以流通而產(chǎn)生所謂的袖帶聲,這時(shí)候也就是收縮壓,必須開始從這里做記錄,直到最后當(dāng)袖帶聲沒有的時(shí)候,此點(diǎn)即為舒張壓。
根據(jù)氣袖在減壓過程中,其壓力振蕩波的振幅變化包絡(luò)線來判定血壓的。目前比較一致的看法是當(dāng)氣袖壓力振蕩波的振幅最大的時(shí)候,氣袖的壓力是動(dòng)脈的平均壓。動(dòng)脈的收縮壓對(duì)應(yīng)于振幅包絡(luò)線的第一個(gè)拐點(diǎn),舒張壓對(duì)應(yīng)于包絡(luò)線的第二個(gè)拐點(diǎn)。
收縮壓判斷的確定:通常采用最大的振幅法,即在放氣過程中脈搏波振幅度包絡(luò)線的上升段,當(dāng)某一個(gè)脈搏波的幅度

與

之比

時(shí),就認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣袖壓力為收縮壓。

(1-1)
舒張壓判斷的確定:也是用最大的振幅法來判定,不過是在脈搏波振幅包絡(luò)線的下降段,當(dāng)某一個(gè)脈搏波的幅度

與

之比

時(shí),就認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣袖壓力為舒張壓。

(1-2)
血壓信號(hào)以及收縮舒張壓的位置如圖1-3所示
圖1-3 血壓交直流信號(hào)及收縮壓和舒張壓位置
先找出最大振幅值 Amax,在往前找幅值為0.5Amax的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量即為收縮壓,往后找幅值為0. 8Amax的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量即為舒張壓,將計(jì)算出的收縮壓和舒張壓結(jié)果輸出至液晶驅(qū)動(dòng)器顯示。
§1.3.2 便攜式血壓計(jì)的工作原理馬達(dá)在充氣時(shí),袖帶內(nèi)部產(chǎn)生壓力,數(shù)字壓力傳感器ASDX 001感應(yīng)到該壓力值,經(jīng)過放大以及濾波電路后,由單片機(jī)89C51的第1腳讀入,并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。單片機(jī)在程序的控制下,嚴(yán)格按照ASDX 001壓力傳感器的要求的工作時(shí)序進(jìn)行讀寫控制,讀入信號(hào)后,對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)運(yùn)算,然后經(jīng)DM-162液晶顯示模塊進(jìn)行顯示
模擬開關(guān)之后是模擬通道的轉(zhuǎn)換部分,它包括采樣/保持和A/D轉(zhuǎn)換電路。采樣/保持電路的作用是快速拾取模擬多路開關(guān)輸出的子樣脈沖,并保持幅值恒定,以提高A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度,如果把采樣/保持電路放在模擬多路開關(guān)之前(每通道一個(gè)),還可實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)行同時(shí)采樣。
采樣/保持器輸出的信號(hào)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器是模擬輸入通道的關(guān)鍵電路。由于輸入信號(hào)變化速度不同,系統(tǒng)對(duì)分辨力,精度、轉(zhuǎn)換速率及成本的要求也不同,所以A/D轉(zhuǎn)換器的種類較多。
A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果要送給計(jì)算機(jī)。有的則采用并行碼輸出,有的則采用串行碼輸出。使用串行輸出結(jié)果的方式對(duì)長(zhǎng)距離傳輸和需要光電隔離的場(chǎng)合較為有利。
第三章 硬件電路的設(shè)計(jì)§3.1 傳感器簡(jiǎn)介以及電路設(shè)計(jì)§3.1.1 傳感器簡(jiǎn)介[11]ASDX 001屬于微型結(jié)構(gòu)壓力傳感器ASDX DO系列。ASDX系列是Sensym 公司檢定合格的ICT 代表產(chǎn)品的一種增強(qiáng)型品種。也是工業(yè)水平領(lǐng)先的一種SDX系列傳感器增強(qiáng)型。ASDX 001 傳感器的外形尺寸要比SDX稍大,能提供高電平(4.0 V測(cè)量范圍)的輸出電壓,價(jià)格便宜。ASDX 001壓力傳感器內(nèi)置專用集成電路(ASIC)經(jīng)全面CI校準(zhǔn)并有溫度補(bǔ)償。ASDX 001壓力傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝,可對(duì)傳感器偏置、靈敏度、溫度系數(shù)和非線性度進(jìn)行數(shù)字校正。ASDX 001采用了IC兼容性協(xié)議,無需額外的元件或電子電路,就可容易地連接最常用的微控制器和微處理器。
所有ASDX DO壓力傳感器的精度在滿量程范圍內(nèi)為 。具有可用單一5

供電電壓土作的特性。傳感器的設(shè)計(jì)和制造均遵循ISO 9001標(biāo)準(zhǔn)。此系列傳感器可用于非腐蝕性、非電離的工作流體,如空氣和干燥氣體。
傳感器的輸出是一個(gè)16進(jìn)制格式的己校正的壓力值,其分辨率為12位。
該壓力傳感器可用于測(cè)量絕對(duì)壓、差力壓和表力壓。范圍從1PSI到100PSI,絕壓型傳感器有一個(gè)內(nèi)部真空參比值(基準(zhǔn)值),因此可直接輸出一個(gè)與絕對(duì)壓成比例的信號(hào)。差壓型裝置允許在傳感膜片的任一側(cè)施加壓力,可用于壓力差的測(cè)量。
數(shù)字壓力傳感器ASDX 001的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介。
(1)外部結(jié)構(gòu):
圖2-1 ASDX 001外部結(jié)構(gòu)圖
(2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
ASDX 001的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括4部分,如圖2-2所示。
- 多路分配器;②模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;③微控控制;④模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。

圖2-2 ASDX 00內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
§3.1.2 傳感器電路設(shè)計(jì)ASDX 001的外圍引腳共有8個(gè),其中5個(gè)為空腳。工作電壓為正5負(fù)。由

腳引入正5負(fù)電壓,

為數(shù)據(jù)輸出腳,將所測(cè)量得到的數(shù)字電壓信號(hào)傳送到單片機(jī)的P1.0腳,ASDX 001的地腳為GND腳,接地。
因此,這個(gè)電路連接十分簡(jiǎn)單,只需要將傳感器的輸出腳Vout連接到AT89C51單片機(jī)的1腳上即可,如圖2-3所示。
圖2-3 ASDX 001與單片機(jī)的連接電路原理圖
§3.2 AT89C51單片機(jī)的簡(jiǎn)介及其電路設(shè)計(jì)§3.2.1 AT89C51簡(jiǎn)介AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓 ,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM ),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)能應(yīng)用許多高性價(jià)比的場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
AT89C51的封裝如圖2-4所示。
圖2-4 AT89C51封裝圖
§3.2.2 主要性能參數(shù)(1)主要特性:[8][11]
·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器;壽命:1000寫/擦循環(huán);數(shù)據(jù)保留時(shí)間:10年
·全靜態(tài)工作:0Hz-24Hz
·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定
·128*8位內(nèi)部RAM
·32可編程I/O線
·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
·5個(gè)中斷源
·可編程串行通道
·低功耗的閑置和掉電模式
·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路
(2)管腳說明:
VCC:供電電壓。
GND:接地。
P0口:P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí),被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí),P0 口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。
P1口:P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。
P2口:P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個(gè)TTL門電流,當(dāng)P2口被寫“1”時(shí),其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí),P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。
P3口:P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。
P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下所示。
口管腳 (備選功能)
P3.0 RXD(串行輸入口)
P3.1 TXD(串行輸出口)
P3.2 /INT0(外部中斷0)
P3.3 /INT1(外部中斷1)
P3.4 T0(記時(shí)器0外部輸入)
P3.5 T1(記時(shí)器1外部輸入)
P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)
P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)
P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。
RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。
ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí),ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí), ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。
/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。
/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí), /EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。
XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。
XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。
(3)振蕩器特性:
XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。
(4)芯片擦除
整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合,并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行。
此外,AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下,CPU停止工作。但RAM,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下,保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。
§3.3 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)§3.3.1 AT89C51的復(fù)位電路:同時(shí)在第9腳引出一個(gè)22uF的電容和一個(gè)2K的電阻接+5V的電源組成一個(gè)復(fù)位電路,如圖2-5所示。
圖2-5 AT89C51復(fù)位電路原理圖
§3.3.2 AT89C51的時(shí)鐘電路:AT89C51的+5V電源由39腳引入,第19腳接地,第17腳和第18腳間由12MHz的晶振及兩個(gè)20pF的無極性電路組成一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路,如圖2-6所示。
圖2-6 AT89C51時(shí)鐘電路原理圖
§3.3.3 AT89C51與液晶顯示模塊的電路連接液晶顯示模塊所要的數(shù)字信號(hào)從AT89C51的P0.0-P0.7口引出,分別對(duì)應(yīng)的接DM-162的D0-D7端口,完成數(shù)據(jù)傳輸,液晶顯示模塊的控制引腳RS、PR、E分別接到89C51的P3.5、P3.6、P3.7口,以實(shí)現(xiàn)微處理器對(duì)液晶顯示模塊的控制,如圖2-7所示。
圖2-7 AT89C51與顯示模塊電路接線原理圖
§3.4 液晶顯示模塊簡(jiǎn)介及電路設(shè)計(jì)§3.4.1 液晶顯示模塊DM-1602簡(jiǎn)介液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn),在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器,根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等,實(shí)物圖片如圖2-8所示。
圖2-8 DM-162實(shí)物圖
1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口,其中:
第1腳:VSS為地電源
第2腳:VDD接5V正電源
第3腳:V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端,接正電源時(shí)對(duì)比度最弱,接地電源時(shí)對(duì)比度最高,對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”,使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。
第4 腳:RS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。
第5腳:RW為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào),當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。
第 6腳:E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令。
第 7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。
第15~16腳:空腳
1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器(CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形,如表2-1所示,這些字符有:阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等,每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼,比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B(41H),顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來,就能看到字母“A”。
表2-1 CGRM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系
1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令,如表2-2所示。
表2-2 1062 內(nèi)部控制指令
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| | | | 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址(ADD) |
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§3.4.2 液晶顯示模塊DM-1602電路設(shè)計(jì)VSS為地電源,VDD接5V正電源,V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端,接正電源時(shí)對(duì)比度最弱,接地電源時(shí)對(duì)比度最高,對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”,使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。PS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。RW為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)PS和PR共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)PS為低電平PR為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào),當(dāng)PS為高電平PR為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令,如圖2-11所示。

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圖2-11 液晶顯示模塊電路
§3.5 其他電路設(shè)計(jì)§3.5.1低通濾波電路傳感器和電路中的器件常會(huì)產(chǎn)生噪聲,人為的發(fā)射源也可以通過各種耦合渠道使信號(hào)通道感染上噪聲。為提高模擬輸入信號(hào)的信噪比,可以用信號(hào)濾波器(Filter)來衰減這些噪聲,即通過濾波器來去除許多與測(cè)量無關(guān)的頻率成分,濾去不必要的高頻、低頻或無關(guān)信號(hào),或是取得某些特定頻段的信號(hào)。濾波器可以用R,L,C等無源元件組成,也可用無源和有源元件組合而成。前者稱之為無源濾波器(Passive Filter),后者稱為有源濾波器(Active Filter)。有源濾波器中的有源元件可以用晶體三極管,也可以使用運(yùn)算放大器。采用運(yùn)算放大器組成的有源濾波器具有體積小、重量輕、損耗低等優(yōu)點(diǎn),并且可以提供一定的增益,還可以起到緩沖作用,所以采用運(yùn)放形式組成的有源濾波器使用特別廣泛。本設(shè)計(jì)所用的濾波器也采用了二階有源濾波器這種形式。其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。其中元件的選擇對(duì)其性能有很大影響。
§3.5.2 電源電路電源由AAA電池兩顆提供。電源透過L1、D1、U3形成PFM升壓電路,R33與C9做為升壓后電壓濾波作用。實(shí)測(cè)中,加上R33可降低50%之電源離訊。Q4為VCC電源控制電晶體。R13與R14分壓值做為電壓偵測(cè)位準(zhǔn)。
具體工作方式:當(dāng)3V電壓從L1流過給升壓IC后,經(jīng)升壓從第3腳輸出為5V,Q4為開關(guān)管,在關(guān)機(jī)狀態(tài)下,Q4不導(dǎo)通,C9,C11為濾波電容。當(dāng)POWER鍵按下時(shí)Q4導(dǎo)通,輸出一個(gè)5V的電壓給Vcc,供電給其他設(shè)備。如圖2-12所示。
圖2-12 電源電路原理圖
§3.5.3 線性閥PWM控制電路PWM是一種波形調(diào)制技術(shù),可用來產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波輸出,廣泛用于電機(jī)調(diào)速控制空面,電動(dòng)機(jī)是常用的電能—?jiǎng)幽苻D(zhuǎn)換器件。如果簡(jiǎn)單的通過串電阻或者降電壓的方法來降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速往往使得效率下降,能耗增加,嚴(yán)重可能使電動(dòng)機(jī)再非額定參數(shù)下工作而造成損壞。于是需要一種既要電機(jī)工作在額定電壓又可以使電動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速的技術(shù)。PWM應(yīng)運(yùn)而生。
泄氣速率以PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)變)方式控制,MCU將依據(jù)壓力值之泄氣變化調(diào)整泄氣速率在規(guī)格范圍內(nèi)。C11與C12做為 穩(wěn)定電源與濾波作用,減少PWM控制避免電源變動(dòng)造成電壓不穩(wěn)。[12]
具體工作方式:當(dāng)充氣到200KPA時(shí),開始漏氣,由IC發(fā)出一個(gè)信號(hào)給第3腳,經(jīng)R12流過到Q2,使Q2導(dǎo)通,輸出一個(gè)2.7V的電壓給V1,使V1開始工作,D2保護(hù)Q2和V1的正常工作而設(shè)計(jì),如圖2-13所示。
圖2-13 線性閥 PWM控制電路
§3.5.3 充氣PUMP控制電路PUMP control訊號(hào)控制PUMP動(dòng)作,R27為限流電阻。
具體工作方式:由IC的4腳輸出一個(gè)低電平約(0.6V)信號(hào)給R27,經(jīng)Q1導(dǎo)通,VBT為Q1提供3V的電壓,Q1導(dǎo)通輸出一個(gè)3.2V的電壓經(jīng)PUMP,使PUMP導(dǎo)通。D3為保護(hù)二極管,使PUMP能穩(wěn)定工作。[12]如圖2-14所示。
圖2-14 充氣PUMP控制電路原理圖
§3.5.4 按鍵電路開關(guān)連接單片機(jī)的27腳,構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)電源。按下POWER鍵,則系統(tǒng)導(dǎo)通,開始工作。如圖2-15所示。
圖2-15 按鍵電路原理圖
第四章 軟件系統(tǒng)流程以及程序的設(shè)計(jì)§4.1 單片機(jī)主程序流程圖主程序流程如圖3-1所示。
圖3-1主程序流程圖
主程序依此調(diào)用5個(gè)模塊:處理模塊、測(cè)量模塊、信號(hào)處理模塊顯示模塊、顯示模塊、電源處理模塊。
§4.2 處理模塊判斷鍵盤的當(dāng)前狀態(tài)(是否開/關(guān)電源),執(zhí)行相應(yīng)的操作。處理模塊流程圖如圖3-2所示。
圖3-2 處理模塊流程圖
§4.3測(cè)量模塊測(cè)量信號(hào)為二路,壓力傳感器的信號(hào)經(jīng)放大送AD1,作為靜態(tài)直流血壓信號(hào);隔直后經(jīng)再次放大送AD2,作為脈搏波信號(hào)。由于傳感器的AD為10位,因此最高精度可達(dá)1/1024。采樣后的信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理模塊的處理,最終計(jì)算得到收縮壓、舒張壓。
§4.4 信號(hào)處理模塊主要功能是脈搏波的判斷和檢測(cè),主要分為兩步:第一步,對(duì)A/D采樣的脈搏波信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理,排除因外界干擾造成的信號(hào)讀數(shù)的誤差;第二步,采用相關(guān)運(yùn)算,最大程度的排除因手臂的運(yùn)動(dòng)造成的誤差。在這基礎(chǔ)上,分析信號(hào),得到波形的峰值(供判斷收縮壓,舒張壓和平均壓),得到每個(gè)脈搏波的時(shí)間。信號(hào)處理模塊流程圖如圖3-3所示。
圖3-3 信號(hào)處理模塊流程圖
§4.5 顯示模塊主要顯示3種信息:測(cè)量過程顯示當(dāng)前壓力值、漏氣速率;測(cè)量結(jié)束后分別以mmHgH和Kpa方式滾動(dòng)顯示收縮壓、舒張壓及心率;校準(zhǔn)狀態(tài)下顯示當(dāng)前壓力值、漏氣速率。
§4.6串行通信模塊
采用PC機(jī)主叫的中斷方式,一旦接到PC機(jī)發(fā)來的命令,對(duì)血壓進(jìn)行初始值的設(shè)定,主要包括起始加壓值,每次的壓力遞增值和最高壓力限制。
LCD顯示子程序流程LCD1602。顯示模塊流程圖如圖3-4所示。
圖3-4 顯示模塊流程圖
§4.7 電源處理模塊用于穩(wěn)壓模塊的控制,按開/關(guān)鍵,穩(wěn)壓模塊的控制端為高電平,穩(wěn)壓模塊處于正常輸出狀態(tài)。此時(shí),血壓計(jì)處于“開”狀態(tài);再次按開/關(guān)鍵,置PAO低電平,關(guān)閉穩(wěn)壓模塊的輸出,處于斷電的“關(guān)”狀態(tài)。
結(jié)論目前市場(chǎng)上的大部分動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,存在很多缺點(diǎn),如:只記錄每次測(cè)量的結(jié)果,醫(yī)生面對(duì)的是一批真?zhèn)坞y辯的數(shù)字;需要大量的連線才能把現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)送到采集卡上,布線施工麻煩,成本也高;其二,線路上傳送的是模擬信號(hào),易受干擾和損耗。為了克服這些缺點(diǎn),一種基于數(shù)字化技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
本文設(shè)計(jì)的血壓計(jì)在單片機(jī)選擇上,采用了比較常見的Atmel公司生產(chǎn)的AT89C51。這主要是考慮到:一方面本血壓計(jì)在軟件設(shè)計(jì)上不涉及大量的計(jì)算,AT89C51作為8位微控制器(帶4K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器)已經(jīng)能足夠滿足設(shè)計(jì)要求;另一方面,AT89C51系列單片機(jī)技術(shù)發(fā)展比較成熟,且市場(chǎng)價(jià)格較低,能夠很好地節(jié)約設(shè)計(jì)成本。
本課題研究最終旨在設(shè)計(jì)出全信息的動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,使每次測(cè)量結(jié)果完全透明,實(shí)時(shí)分析結(jié)合回顧分析,使醫(yī)生可以對(duì)照原始波形判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn),有效甄別出干擾和偽差引起的誤檢測(cè),恢復(fù)真實(shí)血壓,保證血壓報(bào)告的有效性和可靠性;設(shè)計(jì)的集成式A/D傳感器大大降低了因?yàn)榫路復(fù)雜而造成的信號(hào)干擾;并且使信號(hào)傳輸更為快速準(zhǔn)確性也大大提高,降低了產(chǎn)品成本。
但同時(shí)由于作者能力有限設(shè)計(jì)方面也有缺陷,如由于成本限制,采用的芯片并不是最新版本,系統(tǒng)計(jì)算速度上不如同類產(chǎn)品;能源消耗量還沒有完全優(yōu)化。望讀者給予建議或意見。
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[7] 崔桂華 萬兆強(qiáng) 金少華.高血壓的自我療法[M].中國(guó)中醫(yī)藥出版社.2005
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[13]阮德生.自動(dòng)測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].西安電子科技大學(xué)出版.1997
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致謝經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我能夠把大學(xué)四年中系統(tǒng)所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用得以結(jié)合,總結(jié)出了很多實(shí)踐設(shè)計(jì)中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)接觸到電子產(chǎn)品的一些新技術(shù),了解到電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)期間,通過老師的悉心指導(dǎo),使我在設(shè)計(jì)思路上更加明了。在剛開始我使用PIC單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),但由于所學(xué)的單片機(jī)是89C51,在匯編語(yǔ)言上面遇到了很大障礙,最后放棄了利用PIC單片機(jī)的設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)向用51單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),特別感謝老師對(duì)我在編程方面的指導(dǎo),使我對(duì)單片機(jī)編程思路有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。本次設(shè)計(jì)同時(shí)參考了報(bào)旭鶴老師刊登在現(xiàn)代電子技術(shù)雜志的基于PIC單片機(jī)血壓計(jì)設(shè)計(jì)思路。也讓我對(duì)電路的硬件方面有了全面的設(shè)計(jì)能力的和動(dòng)手能力,在軟件方面也有了很大的提高,了解到要編好一個(gè)程序首先要有豐富程序積累并多去動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)、調(diào)試。
在設(shè)計(jì)同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到自己在技術(shù)方面的種種不足,以及在設(shè)計(jì)思路上面的欠缺,我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中注意提高自己的種種不足,同時(shí)非常感謝學(xué)校老師們的諄諄教誨,在離開大學(xué),走進(jìn)工作崗位之際,我會(huì)記住老師們的教導(dǎo),將自己所學(xué)的知識(shí)貢獻(xiàn)社會(huì)。
附錄附錄A 子程序流程圖(1) 讀狀態(tài)命令子程序流RDcommand:
(2) 讀數(shù)據(jù)子程序ASDX001:
1
1
(3)復(fù)位子程序REST:
(5) 寫命令子程序流程圖GETWD:
附錄B 部分參考程序- DAT EQU P1.0
- ORG 0000H
- LJMP START
- ORG 0030H
- START: LCALL ASDX 001 ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序ASDX001
- LCALL LCD1602 ;調(diào)用LCD顯示子程序LCD1602
- SJMP START
- RD18B20:LCALL INIT
- LCALL GETWD
- RET
- *************ASDX001初始化子程序*******
- INIT: CLR EA ;關(guān)閉總中斷
- INI10: SETB DAT ;主機(jī)釋放總線,P1.0改為輸入
- MOV R2,#200
- INI11: CLR DAT
- DJNZ R2,INI11 ;主機(jī)發(fā)復(fù)位脈沖持續(xù)3μs×200=600μs
- SETB DAT ;主機(jī)釋放總線,口線P1.0改為輸入
- MOV R2,#30
- IN12: DJNZ R2,INI12 ;ASDX 001等待2μs×30=60μs
- CLR C
- ORL C,DAT ;ASDX 001數(shù)據(jù)線變低(存在脈沖)嗎?
- JC INI10 ;ASDX 001未準(zhǔn)備好,重新初始化
- MOV R6,#80
- INI13: ORL C,DAT
- JC INI14 ;ASDX 001數(shù)據(jù)線變高,初始化成功
- DJNZ R6,INI13 ;數(shù)據(jù)線低電平可持續(xù)3μs×80=240μs
- SJMP INI10 ;初始化失敗,重來
- ***********讀取A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)子程序******
- INI14: MOV R2,#240
- IN15: DJNZ R2,INI15 ;ASDX 001應(yīng)答最少2μs×240=480μs
- RET
- WRITE: CLR EA
- MOV R3,#8 ;循環(huán)8次,寫一個(gè)字節(jié)
- WR11: SETB DAT
- MOV R4,#8
- RRC A ;寫入位從A中移到CY
- CLR DAT
- WR12: DJNZ R4,WR12 ;等待16μs
- MOV DAT, C ;命令字按位依次送給ASDX 001
- MOV R4,#20
- WR13: DJNZ R4,WR13 ;保證寫過程持續(xù)60μs
- DJNZ R3,WR11 ;未送完一個(gè)字節(jié)繼續(xù)
- SETB DAT
- RET ;
- READ: CLR EA
- MOVR6,#8 ;循環(huán)8次,讀一個(gè)字節(jié)
- RD11: CLR DAT
- MOV R4,#4
- NOP ;低電平持續(xù)2μs
- SETB DAT ;口線設(shè)為輸入
- RD12: DJNZ R4,RD12 ;等待8μs
- MOV C,DAT ;主機(jī)按位依次讀入ASDX 001的數(shù)據(jù)
- RRC A ;讀取的數(shù)據(jù)移入A
- MOV R5,#30
- RD13: DJNZ R5,RD13 ;保證讀過程持續(xù)60μs
- DJNZ R6,RD11 ;讀完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),存入A中
- SETB DAT
- RET
復(fù)制代碼
附錄D 主電路圖:
完整的Word格式文檔51黑下載地址:
作者: 人偶師
時(shí)間: 2020-4-4 08:29
請(qǐng)問可以加點(diǎn)東西進(jìn)去測(cè)量脈搏嗎?
作者: 瘋了的單片機(jī)
時(shí)間: 2020-4-9 21:00
想問一下我下載了,然后他說什么三秒后連接但是沒反應(yīng),我就把網(wǎng)頁(yè)關(guān)掉了,但是他黒幣還是扣掉了,去哪里找下載的資料
作者: 51hei**1140
時(shí)間: 2020-4-9 21:35
你好!可以增加測(cè)量脈搏的功能,改程序
作者: Execute
時(shí)間: 2020-4-10 15:06
如果我想做這個(gè)實(shí)物的話,都需要買些什么啊?有大佬能說一下嘛?
作者: 是南晨呀
時(shí)間: 2020-6-13 15:16
為啥在protues里有些原件找不到啊
作者: ml521
時(shí)間: 2022-12-26 17:00
瘋了的單片機(jī) 發(fā)表于 2020-4-9 21:00
想問一下我下載了,然后他說什么三秒后連接但是沒反應(yīng),我就把網(wǎng)頁(yè)關(guān)掉了,但是他黒幣還是扣掉了,去哪里找 ...
我的里面看有嗎,或者瀏覽器下載里面
作者: Cdzhang
時(shí)間: 2023-7-14 21:05
匯編語(yǔ)言的?
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