<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于MSP430的高性能便攜型電子血壓計設(shè)計

          基于MSP430的高性能便攜型電子血壓計設(shè)計

          作者: 時間:2012-09-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/257269.htm

          測量血壓的傳統(tǒng)儀器是機械式水銀血壓計.電 子血壓計近幾年才在市場上出現(xiàn)。與傳 統(tǒng)血壓計相比,雖然操作簡單、使用方便,但準(zhǔn)確 性、穩(wěn)定性往往不太理想。本設(shè)計力求準(zhǔn)確、穩(wěn)定, 以適用于老年人或病人隨時監(jiān)測自己血壓情況及 臨床醫(yī)學(xué)檢測。

          在研究國內(nèi)外已有產(chǎn)品或設(shè)計構(gòu)思 的基礎(chǔ)上” ,使用先進的信號處理技術(shù)與智能控 制技術(shù),盡量消除脈搏提取處理中的噪聲干擾與非 線性失真,提高血壓測量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,并提 高了測量的自動化和智能化。

          2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

          本設(shè)計采用Motorola公司的MPX53GC硅壓式 和TI公司F149單片機為主要器件, 構(gòu)成,系統(tǒng)構(gòu)成如圖1。系統(tǒng)由MCU、 、LCD液晶顯示器、操作面板、充放氣控制 電路、氣泵和氣閥、蜂鳴器、存貯器、電源等部分 構(gòu)成。


          2.1 微處理器的選擇

          單片機是整個系統(tǒng)的大腦,它不僅要對系統(tǒng)進 行監(jiān)控、對數(shù)據(jù)進行運算處理,而月.要通過對測量 結(jié)果的判定調(diào)整硬件的參數(shù);使系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié) 在最佳的工作狀態(tài),具有一定的智能性。根據(jù)系統(tǒng) 的設(shè)計要求,選用TI公司的F1 49單片機 。

          內(nèi)嵌ADC12,它是12位的A/D模數(shù)轉(zhuǎn) 換器,具有高速、通用的特點。ADC12可對8個外 部模擬信號之一或4個內(nèi)部電壓之一作轉(zhuǎn)換。 ADC12具有通用的采樣/保持電路,給用戶提供了 采樣時序的各種選擇。MSP430F149單片機則能很 好滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。

          2.2 電路設(shè)計

          MPX53GC是Motorola X型傳感器,該類傳感器 價格低廉、線性優(yōu)良、噪聲小、響應(yīng)迅速,并且在 恒流源供電的情況下具有溫度白補償掙陛。傳感器 電路的組成如圖2所示,壓力傳感器的輸出信號先 經(jīng)過濾波電路,然后進行放大,同時單片機 MSP430F149將產(chǎn)生1:10脈寬控制鋸齒波發(fā)生器, 產(chǎn)生鋸齒波與經(jīng)過處理的壓力信號相比較,將電平 信號轉(zhuǎn)換為脈寬信號。單片機MSP430F149測量脈寬,然后經(jīng)過相應(yīng)的運算處理轉(zhuǎn)換為收縮壓(SP)、舒張壓(DP)、平均壓(MP) 。


          2.3 濾波電路設(shè)計

          在血壓測量過程中,由于傳感器MPX53GC輸 出的信號極其微弱,而且混有高頻噪聲,如果電路 設(shè)計不合理,微弱的信號就會被噪聲淹沒。因此在 每一級放大電路中,都應(yīng)有相應(yīng)的噪聲濾除或抑制 電路 ,此外要盡量的消除分布電容與分布電感的 耦合,在必要處進行屏蔽。如圖3所示,采用有源 低通濾波器,有效地削弱高頻噪聲,并適當(dāng)放大信 號。其頻率函數(shù)可表示為:


          2.4 充放氣控制電路設(shè)計

          充放氣電路也是影響測量準(zhǔn)確度的一個重要 因素。因此,怎樣控制充氣閥和放氣閥,才能得到 最好的測量結(jié)果是關(guān)鍵。在測量過程中,我們采用 單片機MSP430F149控制充放氣速率,根據(jù)壓力大小進行控制充氣閥和放氣閥的動作,這樣不但能夠 準(zhǔn)確控制充放氣的速率,而且能很好的監(jiān)測整個系 統(tǒng)的運行情況,此外,還可以避免一些意外的人體 傷害。

          其控制過程見圖4充氣電路如圖5所示。在充氣過程中.可以稍 微快點充氣,并估計收縮壓和舒張壓,以便計算放 氣速率。當(dāng)達到最大值后停止充氣,開始慢慢的均 速放氣。放氣過程中,采用PWM脈寬調(diào)制進行控 制,并時刻察覺血壓袖套CUFF的壓力情況,保持 勻速放氣。最后當(dāng)壓力小于20mmHg時,立即把放 氣閥全部打開。


          2.5 LCD液晶顯示模塊設(shè)計

          本系統(tǒng)采用LCD驅(qū)動器HT1621,它為128(32 ×4)段LCD驅(qū)動器,可驅(qū)動多個LCD液晶屏。它 與單片機接口如圖6所示,接口只須四根線。 線 用以初始化串行接口電路并終止MSP430F149與 HT1621的通信。數(shù)據(jù)的瀆/寫及命令的寫入通過數(shù) 據(jù)線傳輸。RD讀信號,RAM 內(nèi)的數(shù)據(jù)在RD信號 的下降沿送至數(shù)據(jù)線上,使MSP430F 149在而信 號的上升沿及下一個下降沿之間讀入正確的數(shù)據(jù)。

          一WR為寫信號,數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)、地址及命令可在 一WR信號上升沿寫入HT1621。IRQ為可選擇控制。

          2.6電源模塊設(shè)計

          本系統(tǒng)電源采用兩節(jié)1.BY 的電池供電,經(jīng)過 XC6382芯片升壓至3.5V直接為系統(tǒng)提供電源。

          3 軟件設(shè)計

          軟件部分是整個系統(tǒng)有效工作的核心,系統(tǒng)只 有在軟件和硬件有機結(jié)合,才能正常工作。

          3.1 采集與控制程序模塊

          它完成采集資料(壓力傳感器信號,按鍵信號 等),控制充放氣等功能。其程序流程如圖7所示。

          3.2 數(shù)據(jù)處理和顯示模塊

          數(shù)據(jù)處理和顯示模塊完成對壓力傳感器數(shù)據(jù) 進行數(shù)字濾波,計算出收縮壓、舒張壓、平均壓及 脈搏,然后把相應(yīng)數(shù)據(jù)儲存到EEPROM(24C256)并 顯示到液晶屏(HT1621).程序流程圖如圖8所示。


          4 系統(tǒng)標(biāo)定


          測量系統(tǒng)需要標(biāo)定,也不例外。在 軟件系統(tǒng)中專門有一個壓力標(biāo)定程序,該程序的作 用是幫助調(diào)試者進行調(diào)試。調(diào)試過程如下:給系統(tǒng) 零壓力(即:讓傳感器與大氣連通),經(jīng)過一段時 間穩(wěn)定后,系統(tǒng)自動記錄零點的脈寬;然后提示調(diào) 試者,給系統(tǒng)300mmHg的壓力,此時調(diào)試者應(yīng)將 顯示的數(shù)值調(diào)整到16268±100以內(nèi),系統(tǒng)即標(biāo)定完畢。

          5 結(jié)論

          通過一系列的分析、研究和改進,系統(tǒng)的設(shè)計較好的達到我們測試的要求。在測量的過程中,被 測者應(yīng)做到保持不動,否則可能因為被測者的動作 形成一個假脈沖信號,同時可能改變CP信號。為 了進一步提高準(zhǔn)確性和可靠性,傳感器線性、PCB 板布線、氣泵和氣閥選擇等等都需要進一步研究改進。

          電子血壓計相關(guān)文章:電子血壓計原理




          關(guān)鍵詞: 電子血壓計 MSP430 傳感器

          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();