毕业设计(论文)基于单片机AT89C51的电子血压计的设计姓名陈元邦学号***********专业班级通信08C所在学院电子信息学院指导教师(职称)王桓(讲师)完成时间2012年4月电子科技大学中山学院教务处制发电子科技大学中山学院毕业设计(论文)任务书电子科技大学中山学院毕业设计(论文)成绩评定表基于单片机AT89C51电子血压计的设计摘要随着现代科技的快速发展,所带来的就是高强度、高压力的生活;而随着物质生活水平的提高以及城市老龄化比例的增长,医疗电子器件的家庭化逐渐成为了一种趋势,其中家用电子血压计就是典型的家庭医疗检测设备之一。
血压作为人体重要的生命参数,对其精确测量具有重要意义,特别是在临床医学和人体保健工作中十分重要。
目前,血压计大致上可分为两种:第一种是汞柱式血压计,其优点为数值稳定,其缺点为肉眼观察误差极大,主观性强,而且体积较大不易携带,必须在专业人员操作下进行;第二种是电子式血压计,其优点为使用简易,操作简单,测量值便于记录,体积轻巧便于携带。
电子式血压计确实具备了诸多优点,越来越受到大众家庭的欢迎。
本文设计的电子血压计是采用示波法测量原理,以AT89C51单片机为控制核心,辅以US9111-006-D型压力传感器与MCU之间模拟信号处理,通过ADC0808转换器完成数字信号转换以及液晶显示、报警、自动关机等电路来实现家用电子血压计的设计。
在本次设计中,通过对模拟脉搏波的输入进行放大,通过AD转换器来进行模拟信号到数字信号的转换,最后通过单片机进行处理,来完成显示、比较、储存、查询等功能。
关键词:血压计;传感器;液晶显示;AT89C51单片机Based on single chip microcomputer AT89C51 electronic blood pressure devicedesignAbstractWith the rapid development in modern science and technology,the intensive strength and high pressure are brought to us in our lives.With the continuous improvement of living standards, as well as the increasing proportion of the aging of population,electronic medical equipment has gradually become a new trend in families,while electronic blood pressure monitor is a typical one of the family medical testing equipments.Blood pressure,being an significant life parameter for human boday,plays an important role in accurate measurement,particularly in clinical medicine and health protection areas.At present,the blood pressure monitor can be roughly divided into two categories.The first one is mercury sphygmomanometer with its stable numerical value as advantage and its great visual observation error,high subjectivity,portable difficulty,necessity of being operated by health care professionals as shortcomings.The second type is electronic blood pressure monitors.Its advantages are included simple to use,convenient to operate,and easy to record the measured value,handy and portable. Electronic blood pressure monitor has so many advantages,which makes it more and more popular in public families.The electronic blood pressure monitor,which is introduced in this paper,employs oscillographic testing principle,centralized by the AT89C51 single-chip microcomputer,supplemented by US9111-006-D type pressure sensor and analog signal processing between MCU,finishes the digital singal convertion,LCD,warning alarm,auto power off circuits etc. By AD converter to realize a homely used electronic blood pressure monitor.In this design,by amplifying the input from the analog pulse,converting the analog signal to digital signal via using AD converter and lastly operating by single-chip microcomputer,the features of displaying,comparing,storing and searching are finished.Key words: blood pressure monitors; sensors; liquid crystal display; AT89C51 single-chip目录基于单片机AT89C51电子血压计的设计 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景及意义 (2)1.2 国内外发展现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内发展现状 (4)2 电子血压计设计原理 (1)2.1 示波法测量血压原理 (1)2.2 总体方案论证 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 血压传感电路 (3)3.2 滤波和放大电路 (4)3.3 采样保持电路 (4)3.3.1采样保持电路概述 (4)3.4 AD转换电路 (5)3.4.1 ADC0808与单片机的接口电路 (5)3.4.2 AD转换概述 (6)3.4.3 逐次比较式A/D转换器的工作原理 (8)3.5 微控制器电路 (9)3.5.1 微控制器模块 (9)3.6 键盘和显示电路 (11)3.6.1 液晶显示模块 (11)3.6.2 键盘工作原理 (12)3.7 总体硬件电路 (14)4 系统软件的设计 (16)4.1 软件设计思想 (16)4.2 软件设计流程图 (16)5 系统调试 (24)5.1 硬件系统调试 (24)5.2 软件调试 (24)5.2.1 KEIL UVISION2软件调试 (24)5.2.2 PROTEUS软件调试 (25)5.3 软硬联调 (26)6 结论 (27)7 致谢 (28)8 参考文献 (29)附录 (30)附录一:程序清单 (30)附录二:原理图 (41)前言经调查,现代人患心血管疾病的趋势逐渐导向低龄化,血压是反映血管阻力和全身血容量的重要指标,在临床医学以及全麻病人的监护方面有极其重要的意义,而在平时日常的生活中也要做好保健工作,如果能经常测量自己的血压,随时监测自己的健康情况,早期发现问题,就能得到较好的治疗效果。
本次设计系统是基于AT89C51单片机为控制核心制作的电子血压计,其中主要包括如下模块:血压传感模块,即检测人体血压;滤波放大模块,即滤除不需要的测量量以及对传感器检测的信号进行放大;AD转换模块,即把模拟信号转换成数字信号送给单片机,使用单片机来计算血压量的大小;微机控制模块,即是来处理血压的值计算出舒张压和收缩压;LCD显示模块,即实时显示舒张压和收缩压的值;按键模块,即用来对开/关机、启动电子血压计测量以及查询前次测量值,实现对电子血压计的设计;报警模块,即对超出血压测量范围进行报警,及电池电压低于4.0-2.0V时报警等。
该设计系统最终要实现的性能指标如下:1)显示范围:0-299mmHg2)测量范围:40-270mmHg3)脉率:40-200次/分4)放气速率:2.3-6.0mmHg/5)分辨率:1mmHg6)静态压力基本误差:3mmHg7)动态压力基本误差:5-8mmHg8)脉率误差:5%9)低电压显示:当电池电压低于4.0-0.2V时,显示低压符号10)记忆功能:能显示前次测量值11)自动关机:5min在单片机控制系统中,软件是很重要的一部分。
本设计编程采用的是汇编语言,用汇编语言编程简单、开发快,指令执行的速度快,节省存储空间。
本文主要介绍了基于AT89C51单片机的电子血压计的设计思路及方法,详细介绍了系统所实现的功能,系统的设计方法,系统的总体构成,模块电路的设计步骤和系统的调试方法等内容。
1概述1.1课题背景及意义就一般而言,人过40岁以后会有血压升高的倾向。
所以,经常监测自己的血压是保证身体健康必不可少的一环。
对于高血压患者,每天定时测量血压及时掌握血压变化的情况,对调整和治疗病患更为有益。
众所周知,高血压病对人的身体健康威胁很大。
它能引起心、脑血管疾病,如冠心病,心脏病、血栓和心肌梗塞,还有脑栓塞、脑溢血及中风等重病,严重者危及生命已不少见。
所以,及时、准确地掌握自己血压高、低压变化的情况,适时治疗和采取有效措施具有十分积极的意义。
以往测量血压都使用气压式血压计,这种血压计除专业人士外一般人不容易掌握,且自己为自己测量多有不便。
现代电子科学技术的发展使这一测量仪器也进人了电子时代——电子血压计。