基于單片機(jī)的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理

3單片機(jī)的硬件設(shè)計

　　單片機(jī)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(jī)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(zhuǎn)換。單片機(jī)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(jī)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(zhuǎn)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(jìn)行采樣，即要占用單片機(jī)的16個端口，為了使電路板能放置到血壓計內(nèi)部，盡量縮小電路板，減少占用單片機(jī)的輸入通道，先將16個引腳信號經(jīng)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(jī)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(jī)的通信。為構(gòu)造一個RS-232串行通信端口，采用了單片機(jī)的3個I／O端口和1片MAX232集成電路。

　　e)單片機(jī)選型。綜上分析，選用具有10個I／O端口的單片機(jī)即可滿足系統(tǒng)需求。為將信號波形整形為適合單片機(jī)需要的電平，需多個模擬電壓比較器。由于PIC16C622單片機(jī)有13個I／O端口，內(nèi)部還設(shè)有比較器模塊，充分利用單片機(jī)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(jī)的軟件設(shè)計

　　單片機(jī)要完成的任務(wù)，一是要接收管理計算機(jī)指令，按設(shè)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(yīng)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(yīng)引腳上取出，對照同步信號與不同的引腳信號的對應(yīng)關(guān)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(jīng)過分析、譯碼得到最終測量結(jié)果。最后要完成單片機(jī)與PC機(jī)的通信，將測量結(jié)果送到管理機(jī)上。主程序框圖如圖5所示。

　　5程序調(diào)試

　　程序調(diào)試的難點是如何按照液晶屏引腳信號的正確時序準(zhǔn)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(fù)試驗和測量，調(diào)整軟件參數(shù)，找出準(zhǔn)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(jié)譯碼，得到正確的測量數(shù)據(jù)。最后，單片機(jī)與PC機(jī)通信，也需要準(zhǔn)確的配合來完成數(shù)據(jù)的傳送。

　　6結(jié)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(jìn)口設(shè)備，價格昂貴，就醫(yī)成本高，所以較之于自動心電監(jiān)護(hù)儀，自動血壓監(jiān)護(hù)還遠(yuǎn)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(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)管理，設(shè)計思路獨特，系統(tǒng)構(gòu)成簡單，操作和使用方便，與同類設(shè)備相比，性價比高，測量準(zhǔn)確，有很高的實用價值。