1、引言
　　
　　測量血壓的傳統(tǒng)儀器是機(jī)械式水銀*，*近幾年才在市場上出現(xiàn)。*與傳統(tǒng)*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(jì)力求準(zhǔn)確、穩(wěn)定，以適用于老年人或病人隨時(shí)監(jiān)測自己血壓情況及臨床醫(yī)學(xué)檢測。
　　
　　2、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
　　
　　本設(shè)計(jì)采用Motorola公司的MPX53GC硅壓式傳感器和TI公司MSP430F149單片機(jī)為主要器件，構(gòu)成*，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1。系統(tǒng)由MCU、傳感器、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(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，它不僅要對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)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(dòng)調(diào)節(jié)在*的工作狀態(tài)，具有一定的智能性。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，選用TI公司的MSP430F149單片機(jī)。
　　
　　MSP430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(diǎn)。ADC12可對8個(gè)外部模擬信號之一或4個(gè)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(shí)序的各種選擇。MSP430F149單片機(jī)則能很好滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。
　　
　　2.2傳感器電路設(shè)計(jì)
　　
　　MPX53GC是MotorolaX型傳感器，該類傳感器價(jià)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(bǔ)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(jìn)行放大，同時(shí)單片機(jī)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(jī)MSP430F149測量脈寬，然后經(jīng)過相應(yīng)的運(yùn)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(jì)
　　
　　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(jì)不合理，微弱的信號就會(huì)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(jìn)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(jì)
　　
　　充放氣電路也是影響測量準(zhǔn)確度的一個(gè)重要因素。因此，怎樣控制充氣閥和放氣閥，才能得到的測量結(jié)果是關(guān)鍵。在測量過程中，我們采用單片機(jī)MSP430F149控制充放氣速率，根據(jù)壓力大小進(jìn)行控制充氣閥和放氣閥的動(dòng)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)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(diǎn)充氣，并估計(jì)收縮壓和舒張壓，以便計(jì)算放氣速率。當(dāng)達(dá)到zui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(jìn)行控制，并時(shí)刻察覺血壓袖套CUFF的壓力情況，保持勻速放氣。zui后當(dāng)壓力小于20mmHg時(shí)，立即把放氣閥全部打開。　　
　　2.5LCD液晶顯示模塊設(shè)計(jì)
　　
　　本系統(tǒng)采用LCD驅(qū)動(dòng)器HT1621，它為128（32×4）段LCD驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)多個(gè)LCD液晶屏。它與單片機(jī)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MSP430F149在而信號的上升沿及下一個(gè)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(jì)
　　
　　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(jì)
　　
　　軟件部分是整個(gè)系統(tǒng)有效工作的核心，系統(tǒng)只有在軟件和硬件有機(jī)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(jìn)行數(shù)字濾波，計(jì)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(chǔ)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(gè)壓力標(biāo)定程序，該程序的作用是幫助調(diào)試者進(jìn)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(shí)間穩(wěn)定后，系統(tǒng)自動(dòng)記錄零點(diǎn)的脈寬;然后提示調(diào)試者，給系統(tǒng)300mmHg的壓力，此時(shí)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(jìn)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較好的達(dá)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(dòng)，否則可能因?yàn)楸粶y者的動(dòng)作形成一個(gè)假脈沖信號，同時(shí)可能改變CP信號。為了進(jìn)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(jìn)一步研究改進(jìn)。