基于單片機的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)設計原理

3單片機的硬件設計

　　單片機測控板的工作需要按照自動血壓計的工作流程來實現(xiàn)。硬件電路須滿足以下功能：

　　a)由單片機的兩個I／O端口送出控制信號，完成血壓計的啟動和測量。

　　b)整形與電平轉換。單片機從血壓計液晶屏的信號引腳上采樣獲得的信號電平與單片機I／O接口的電平不一致，且取出的引腳信號在上升沿和下降沿有毛刺干擾，需要通過模擬電壓比較器實現(xiàn)整形與電平轉換功能。

　　c)信號采樣。為取得液晶屏顯示的數(shù)字，需對16個引腳信號進行采樣，即要占用單片機的16個端口，為了使電路板能放置到血壓計內部，盡量縮小電路板，減少占用單片機的輸入通道，先將16個引腳信號經過2個八選一模擬數(shù)據(jù)選擇器，變成2路輸出信號，這樣只需占用單片機2個I／O端口，再用3個I／O端口作為八選一模擬數(shù)據(jù)選擇器的譯碼控制信號，用軟件掃描方法完成對引腳信號的采樣，這樣就大大減少對I／O端口的占用。

　　d)與PC機的通信。為構造一個RS-232串行通信端口，采用了單片機的3個I／O端口和1片MAX232集成電路。

　　e)單片機選型。綜上分析，選用具有10個I／O端口的單片機即可滿足系統(tǒng)需求。為將信號波形整形為適合單片機需要的電平，需多個模擬電壓比較器。由于PIC16C622單片機有13個I／O端口，內部還設有比較器模塊，充分利用單片機的這一特點，不僅可以省去多片比較器集成芯片，且其I／O端口也可滿足系統(tǒng)的要求。硬件電路組成示意圖如圖4所示。

4單片機的軟件設計

　　單片機要完成的任務，一是要接收管理計算機指令，按設定時間開啟電源、啟動血壓計開始測量；二是要監(jiān)測整個測量過程。這不僅需要相應的硬件電路，還需要有軟件的配合，濾除干擾信號，并按正確的時序，將每個數(shù)碼管的引腳信號和符號位信號從相應引腳上取出，對照同步信號與不同的引腳信號的對應關系，用軟件掃描的方法，分別將同一數(shù)碼管的2個引腳上的信號組合在一起，經過分析、譯碼得到最終測量結果。最后要完成單片機與PC機的通信，將測量結果送到管理機上。主程序框圖如圖5所示。

　　5程序調試

　　程序調試的難點是如何按照液晶屏引腳信號的正確時序準確地取出顯示數(shù)據(jù)，這不僅需要配合硬件電路，觀察液晶屏引腳的信號時序，而且需要通過反復試驗和測量，調整軟件參數(shù)，找出準確的時序數(shù)據(jù)，完整地取出顯示數(shù)字的波形數(shù)據(jù)，然后通過對波形數(shù)據(jù)的總結譯碼，得到正確的測量數(shù)據(jù)。最后，單片機與PC機通信，也需要準確的配合來完成數(shù)據(jù)的傳送。

　　6結束語

　　由于目前醫(yī)院使用的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)大多為進口設備，價格昂貴，就醫(yī)成本高，所以較之于自動心電監(jiān)護儀，自動血壓監(jiān)護還遠沒有得到普及。本文所討論的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)由一臺PC機實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)管理，設計思路獨特，系統(tǒng)構成簡單，操作和使用方便，與同類設備相比，性價比高，測量準確，有很高的實用價值。