电子血压计工作原理和设计

2021年2月18日发(作者：乌梅的药用价值)
电子血压计工作原理和设计



2008-07-17 17:26:05
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系统框图如图
1
所示。系 统由恒流源、压力传感器、放大电路、带通滤波、二次
放大、血压脉冲触发、液晶驱动器、键盘语音电路 和单片机组成。







图
1
电子血压计原理图



单片机主要原理为 ：输出控制气泵充气漏气调整袖带内气压；一路
ADC
采样
袖带内气压直流分量以便取 得收缩压和舒张压；一路
ADC
采样袖带内气压交流分
量经分析计算后确定收缩压和舒 张压的瞬态时间位置【得到具体血压数值】；接
收血压脉冲信号触发
ADC
工作；将计 算出的收缩压和舒张压结果输出至
LCD
显示
并进行数值的语音提示。



硬件设计



1 MSP430FF449D
单片机主控电路



本系统主控电路如 图
2
所示，主要由
MSP430F449
芯片、
JTAG
接 口电路、时钟
发生电路、时钟输出电路、复位电路、
PWM
波输出电路、供电电路等组 成。其中
JTAG
用于下载和调试程序【不懂】，
PWM
波输出电路用于控制 气泵【控制袖带内
气压】。当测量血压时，先充气至
200mmHg
高，再慢慢以每秒 约下降
5mmHg
的速
度放气。实现自动测量血压。【每二十分钟重复一次，二十四小 时全程监控】







图
2
电子血压计主控电路



2
血压传感电路



如图
3
所示，本电路采用BP01
型压力传感器和运放
MAX4472
。
BP01
型压力 传
感器是为检测血压而专门设计的，主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜
陶瓷芯片和尼 龙塑料封装，具有高线性、低噪声和外界应力小的特点；采用内部
标定和温度补偿方式，提高了测量精度 、稳定性和重复性，在全量程范围内，精
度为±1%、
零点失调不大于±300
μV
。
MAX4472
是
MAXIM
公司的一款集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片。本系统中内部集成运放
A
接恒流源，为压力传感器
提 供恒定的电流，运放
B
和运放
C
，运放
D
组成差分输入、单 端输出放大电路，直
接输入
ADC0
监视血压直流分量。







图
3
血压传感电路



3
滤波和放大电路【不太懂】

【现在想自制一种滤波装置，利用术上的电路应该是运放滤波器】







图
4
滤波和放大电路【根据我们的想法自己制作一种放大电路和滤波电路】



滤波器过滤掉电路中的直流成分和电源以及皮肤与袖带摩擦造成的高频噪声
和干扰扰，得到叫纯 净的电路信号，然后经放大器进行放大，



4
日历时钟和存储 电路【日历时钟的具体作用要和普通的手表一致，显示具
体时间，存储的话类似于手机
SIM
卡式的存储方式】







图
5
日历时钟和存储电路原理图






5
键盘和显示电路



如图6
所示，由键盘电路和液晶显示电路两部分组成。液晶显示电路采用
ZJM12864BS BD
，这是一款低功耗的点阵图形式
LCD
，显示格式为
128
点< br>(
列)×64
点
(
行
)
，具有多功能指令，很容易与
MPU
相连。其中键盘电路采用独立式按键，
有
7
个按键，分别为【 十个数字键】、
mmHg/kPa
转换、显示【在一般状态下，并
不显示出数据曲线， 按键后在特定区域显示所得数据】、设置、上翻、下翻、删
除【只限于对日期的改变】。可以进行【时间 日期】的设置，进行报警参数的设
置，【但是单对于装置本身而言无法进行对数据的删除工作，该工作只 能在电脑
上完成】。
LCD
可以显示收缩压，舒张压，当前的时间和日历；在查询状态 时可以
实现以往测量血压的日期、时间、测量值，同时可以通过软件编程实现历史数据
的图形化 显示（例如画出血压波动曲线），方便直观。【非常好】







图
6
键盘和显示电路



6
语音报压和报警电路



本电路如图
7所示，主要由集成语音芯片
ISD2560
组成。
ISD2560
是Winbond
公司生产的一款具有较强功能的语音录放芯片，是一种永久记忆型语音录放电路，< br>录音时间为
60s
，可重复录放
10
万次。该芯片采用多电平直接模拟 量存储专利技
术，能够非常真实、自然地再现语音。通过事先录制好的声音，实现血压测量值
的 自动声音提示，如果血压高出正常血压的上下限值，还会发挥报警，提醒使用
者就医。【具体做法：经过 一段时间（大概为正常人的一个月）的精确测量，在
电脑上处理数据，得到血压的正常范围，将其上下限 设置为报警范围，时时监控
佩戴者的血压值，如果血压超出正常范围，则开始计时，将日期时间等数据都 要
记录下来，如果超出正常范围的时间超出五分钟，则开始报警提醒，提示内容为：
尊敬的用户 您好，此时您的血压偏高【低】，建议您立即进行电压测量，并服用
相应的药物！】






图
7
语音报血压，报警电路



4
结语



【在整个过程使用到 了多种传感器，具体作用描述：将手表装测量装置佩戴
在正常人的手腕部，首先对于本人的血压进行初测 量，时间大概一个月，在电脑