一种智能血压计的方案设计

范红真 山东交通学院

一种智能血压计的方案设计

范红真 山东交通学院

本论文讨论了以STC15单片机为核心的电子血压计测量原理。气泵给袖带充气后，通过血压传感器和检测到的脉搏波，进行AD转换将血压值在液晶屏显示，并对检测到的血压值进行分析，通过短信发送至手机。该血压计还增添了定时功能，且能检测室内温度，让人时刻注意温度变化。

液晶显示；分析；发信息

1.自动充放气电路的设计

本系统中采用单片机控制充气泵和放气阀对袖带自动充放气，在操作过程中排除了操作者主观因素影响，为测量的准确进行提供了必要的前提。自动充气控制的电路原理图如图1所示。

本仪器中采用IAP15F2K61S2的输入输出口P2.1控制充气泵，P2.2控制放气阀。考虑到单片机上电时P2口为高电平，而充气泵和放气阀都不应工作，我们将充气泵和放气阀工作的控制电平设定为低电平，这样避免了单片机上电时气泵和气阀多余的启停。

2.短信模块的设计

我们采用了SIM900A串口通信的GSM模块完成发短信功能。GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。

图1 自动充气控制的电路原理图

3.血压信号的采集设计

我们直接采用了已经校准好的的血压传感器，无需再加滤波与放大电路便可测得血压值，型号为XGZP6847，采用 DIP 封装形式，压力传感器作为敏感元件并集成了数字调理芯片，PCB 板的 2 面分别安装有 SOP 封装的压力传感器与信号处理电路芯片，对传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性进行数字补偿，以供电电压为参考,产生一个经过校准、温度补偿后的标准电压信号。其单位换算：100kPa = 1bar ≈ 14.5PSI ≈ 750mmHg，将所测得的模拟量再经A/D转换模块，转换为数字量。

4.温度检测的设计

该设计采用的DS18B20数字温度计，提供9位温度读数，信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线（和地）。读写和完成温度变化所需的电源可以由数据线本身提供，无需外部电源。

DS28B20有三个主要的数据器件：64位激光、温度灵敏元件、非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量储存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生电源为止。DS18B20通过门开通期间内低温度系数振荡器经历的时钟周期个数计数来测量温度，而门开通期由高温度系数振荡器决定。

5.闹钟提醒功能

时钟电路由DS1302提供，工作电压为2.5V～5.5V，采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31＊8的用于临时性存放数据的RAM寄存器，可产生年、月、日、周、时、分、秒。

6.液晶显示

该设计采用了带中文字库的LCD12864，它具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64,内置8192个16＊16点汉字，和128个16＊8点ASCII字符集，利用该模块灵活的接口方式和简单方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。为了方便和减少引脚的使用，便采用了串行接法。

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