血壓檢測儀是一種用于測量人體血壓的醫(yī)療設備,廣泛應用于醫(yī)院、診所和家庭。本文將詳細介紹基于單片機的血壓檢測儀的設計框架,涵蓋硬件構造、軟件設計和系統(tǒng)實現(xiàn)等方面。
1. 硬件構造
1.1 主要模塊
單片機模塊:核心控制單元,負責數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制。常用的單片機有STC89C52和STM32F103C8T6。
血壓監(jiān)測模塊:通過傳感器檢測血壓,常見的傳感器有MPXV壓力傳感器。
按鍵模塊:用戶通過按鍵進行界面切換和閾值設置。
顯示模塊:通常使用LCD1602或OLED12864顯示測量結果和系統(tǒng)狀態(tài)。
語音播報模塊:通過語音播報測量結果和異常提示。
藍牙模塊:通過藍牙傳輸測量數(shù)據(jù),便于遠程監(jiān)控。
供電模塊:提供系統(tǒng)所需的電源,常見的電源有TYPE-C接口和干電池。
1.2 原理圖
原理圖主要展示了各模塊的引腳連接,而不是內部結構原理圖。
1.3 PCB圖
PCB圖由原理圖導出,封裝大部分由設計者自行繪制。
2. 軟件設計
2.1 系統(tǒng)初始化
初始化各模塊,包括按鍵、血壓監(jiān)測、顯示、語音播報和藍牙模塊。
2.2 主程序流程
按鍵處理:掃描按鍵狀態(tài),執(zhí)行相應操作,如切換界面和設置閾值。
血壓監(jiān)測:調用血壓監(jiān)測函數(shù),獲取收縮壓和舒張壓。
數(shù)據(jù)顯示:在LCD或OLED上顯示測量結果。
異常處理:判斷測量結果是否在正常范圍內,通過語音播報和藍牙發(fā)送異常提示。
2.3 部分程序代碼
// 處理函數(shù)
(flag_play_shrink ==
) {
Uart1_Sent_Str(send_buf);
Uart2_Sent_Str(
“收縮壓正常”
Delay_function(
1000
flag_play_diastole =
flag_blood =
Uart2_Sent_Str(
“收縮壓異常”
// 正常范圍內藍牙發(fā)送舒張壓數(shù)值,語音播報舒張壓正常
Uart2_Sent_Str(
“舒張壓正常”
// 異常范圍內藍牙發(fā)送舒張壓數(shù)值,語音播報舒張壓異常
Uart2_Sent_Str(
“舒張壓異常”
3. 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)框圖展示了各模塊之間的關系和數(shù)據(jù)流。
3.2 功能實現(xiàn)
手動測量:用戶可以通過手動充氣和聽診器進行血壓測量。
自動測量:通過單片機和傳感器自動測量血壓,顯示結果并進行異常提示。
3.3 技術指標
顯示范圍:0mmHg~299mmHg(0KPa~39.7KPa),299mmHg以上顯示”HI”。
測量范圍:40mmHg~270mmHg(5.4KPa~36KPa),脈率:40~200次/分。
分辨率:1mmHg(0.1Kpa)。
放氣速率:2.3mmHg/S~6.0mmHg/S(0.3KPa/S~0.8Kpa/S)。
靜態(tài)壓力基本誤差:3mmHg。
動態(tài)壓力基本誤差:5mmHg~6mmHg。
脈率誤差:5%。
低電壓顯示:當電池電壓低于2.5V時,顯示低電壓符號。
記憶功能:能顯示前次測量值。
4. 現(xiàn)實意義
4.1 家庭自我檢測
高血壓患者可以在家中自行測量血壓,及時了解健康狀況,避免因白大褂效應導致的誤診。
4.2 便攜性和操作簡便
采用現(xiàn)代數(shù)字技術,體積小、操作簡單,測量結果直觀顯示,適合家庭使用。
4.3 遠程監(jiān)控
通過藍牙模塊,用戶可以通過手機查看當前測量的血壓值,便于遠程監(jiān)控和管理。
通過以上設計框架,可以實現(xiàn)一個功能完善、操作簡便的血壓檢測儀,為高血壓患者提供便捷的自我監(jiān)測工具。