單片機(jī)血壓計(jì)設(shè)計(jì)

1、血壓計(jì)設(shè)計(jì)論文摘 要現(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 的測量血壓的裝置,成為重中之重。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)測血壓的變化,如發(fā)現(xiàn)血壓異常便可及時(shí)去

2、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 紹我們?cè)O(shè)計(jì)的智能型血壓測量裝置。關(guān)鍵詞:ASDX 001; AT89C51;液晶顯示;壓力測量。目 錄前言隨著生活水平的提高,人們?cè)絹碓接^注自己的身體健康,血壓是身體健康與 否的一個(gè)重要指標(biāo)。 據(jù) 2001年全國普查顯示, 我國平均每三個(gè)家庭就有一個(gè)高血 壓患者;慢性低血壓的發(fā)病率為 4%左右,其在老年人群中可高達(dá) 10%。因此,研 制既適合家庭保健人員又適合專業(yè)人士智能型血壓計(jì)具有重要的意義。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

3、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)?因此被人們稱為 “ 無形殺手 ” 。 高血壓對(duì)人體的損害是全身性的,也是造成死亡的惡魔,直接威脅著人的 生命,所以,對(duì)高血壓這個(gè)無形殺手,不可掉以輕心。治療高血壓病,首先是要測量準(zhǔn)確的血壓。測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

4、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)測試,而后者只能測量動(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, 測量精度不夠, 而且受環(huán)境影響較大。且時(shí)常需要校準(zhǔn)精度,需用一只準(zhǔn)確的汞柱血壓計(jì)或血壓 表一同校驗(yàn)。其方法是將聽診器上 “Y” 形管取下,其兩端分別接準(zhǔn)確的血壓計(jì) (血 壓表 和校驗(yàn)的彈簧表式血壓表,第三端接臂帶及氣閥,這樣利用同一壓力,觀察 要校驗(yàn)的血壓表與準(zhǔn)確的血壓計(jì) (血壓

5、表 的讀數(shù)是否葙伺,如不同則說明該校驗(yàn) 的血壓表已不準(zhǔn)確,如讀數(shù)相同,僅零位有偏差時(shí),并不影響實(shí)際使用。如發(fā)現(xiàn) 血壓表指針不能回復(fù)零位時(shí),切勿擅自調(diào)節(jié)螺釘,以免損害表內(nèi)機(jī)芯,此時(shí)應(yīng)將 血壓表送到生產(chǎn)廠家或指定服務(wù)部維修。因此,此類血壓計(jì)的使用與維護(hù)相對(duì)麻 煩。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)行簡單的血壓測量,我們?cè)O(shè)計(jì)出一臺(tái)操作便捷,測量精確,無需維護(hù)的智能型測量血壓的裝置,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)每次測量必須由醫(yī)生戴 上聽診器進(jìn)行測量,

6、 測量過程復(fù)雜, 只能是每個(gè)醫(yī)生一次對(duì)一個(gè)人進(jìn)行測量 ; 而且 對(duì)不同的醫(yī)生,測量結(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 每次測量的時(shí)間不可能很長,測得結(jié)果在某些情況就不能真實(shí)的反映被測對(duì)象的 血壓值。 將脈動(dòng)波的記錄引入動(dòng)態(tài)血壓技術(shù), 提供 24小時(shí)內(nèi)的每次血壓測量結(jié)果, 而且能再現(xiàn)每次測量過程中的波形。 在動(dòng)態(tài)血壓檢測中干擾和偽差是不可避免的。 目前市場上的大部分動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,只記錄每次測量的結(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

7、甄別出干擾和偽差引起的誤檢測,恢復(fù)真實(shí)血壓,保證血壓報(bào)告 的有效性和可靠性。第一章 便攜式血壓計(jì)裝置總體概述§1.1 便攜式血壓計(jì)簡介該產(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。操作簡單易懂,特別適合家庭使用。 2該血壓計(jì)以壓力傳感器測得血壓值, 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。1. 袖帶位置須與心臟高度保持一致,上臂自然下垂,肘和前臂自然地搭在桌 子上,手心向上,不要把整個(gè)胳膊平伸在高于心臟位置的桌子上,或用墊子將胳 膊墊得

8、過高;2. 每天要在固定時(shí)間和同樣狀態(tài)下,以相同的姿勢測量血壓;3. 應(yīng)該在安靜的狀態(tài)下進(jìn)行測量, 測量前安靜休息 1020分鐘, 深呼吸 23次;4. 飯后或運(yùn)動(dòng)后至少休息一小時(shí)再進(jìn)行測量;5. 不要在浴后、吸煙、飲酒、喝咖啡后測血壓;6. 要在沒有尿意時(shí)測血壓。7. 測量時(shí)應(yīng)保持心情舒暢,沒有疲勞感,不緊張。 7§1.2 血壓計(jì)裝置設(shè)計(jì)方案便攜式電子血壓計(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):感應(yīng)血流的壓力;判別高壓和低壓;在屏幕上顯示測 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,測量范

9、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)脈測得的血壓為代表,正常成年人上膠動(dòng)脈的收縮壓為 90140毫米汞柱,舒 張壓為 6090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

10、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 30300bpm,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)姆绞奖驹O(shè)計(jì)是基于 89C51單片機(jī)的設(shè)計(jì),具體裝置方案如下圖 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: 圖 1-2 血壓計(jì)系統(tǒng)工作示意圖硬件工作流程圖如圖 1-2所示。電源開啟過后,若有必要修改

11、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)

12、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 Ui 與 Um Um 之比 Kd時(shí),就認(rèn)為此時(shí) 對(duì)應(yīng)的氣袖壓力為收縮壓。Um Ks Ui P Ps *=| (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

13、振幅包絡(luò) 線的下降段, 當(dāng)某一個(gè)脈搏波的幅度 Ui 與 Um 之比 Kd 時(shí), 就認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣 袖壓力為舒張壓。Um Kd Ui P Pd *=| (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)

14、 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。第二章 硬件電路的設(shè)計(jì)§2.1 傳感器簡介以及電路設(shè)計(jì)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測量范圍 的輸出電壓,價(jià)格便宜。 ASD

15、X 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 c Vd 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

16、位。 該壓力傳感器可用于測量絕對(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 量。數(shù)字壓力傳感器 ASDX 001的結(jié)構(gòu)(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: 多路分配器;模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器;微控控制;模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器。如圖 2-2所示: 圖 2-2 ASDX 00內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖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 Vs 腳引

17、入正 5負(fù)電壓, Vout 為數(shù)據(jù)輸出腳,將所測量得到的數(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)電路連接十分簡單,只需要將傳感器的輸出腳 V out 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§2.2 AT89C51單片機(jī)的簡介及其電路設(shè)計(jì)AT89C51是美國 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

18、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(1主要特性:118·4K 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

19、·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

20、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,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)

21、, 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 0P3.3 /INT1(外部中斷 1P3.4 T0(記時(shí)器 0外部輸入P3.5 T1(記時(shí)器

22、 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 SFR8

23、EH 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

24、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 1

25、0ms 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。§2.3 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)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)位電路原理圖第三章 軟

26、件系統(tǒng)流程以及程序的設(shè)計(jì)§3.1 單片機(jī)主程序流程圖主程序流程 圖 3-1主程序流程圖流程圖說明主程序依此調(diào)用 5個(gè)模塊:處理模塊、測量模塊、信號(hào)處理模塊顯示模塊、 顯示模塊、電源處理模塊§3.2 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。 圖 3-2 處理模塊流程圖3.3測量模塊測量信號(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。§3.4 信號(hào)

27、處理模塊主要功能是脈搏波的判斷和檢測, 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。 圖 3-3 信號(hào)處理模塊流程圖§3.5 顯示模塊主要顯示 3種信息:測量過程顯示當(dāng)前壓力值、漏氣速率;測量結(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。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:調(diào)RESET 數(shù)據(jù)送P1口 N 調(diào)Drcommand 修改顯示位置