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澳门赌场电子血压计电路设计图精华

发布日期:2020-10-31 09:56

  采用SH79F164增强型单片机为核心,执行速度比传统8051快10 倍左右主控芯片Flash程序存储器空间大:16Kbyte,内建EEPROM功能系统低功耗设计:空闲模式12uA、掉电模式1uA主控芯片内建RTC 模块,记录实时时钟主控芯片内建仪表放大器(PGA)、带通滤波器、固定增益放大器、恒流源OP血压计出厂标定程序自动实现。

  在硬件电路设计方面,笔者参考了大量的资料,最终选定SH79F164单片机作为主控IC。其理由是SH79F164内建资源丰富,既能节省大量外围器件,又方便系统调试。SH79F164内建资源主要有:可编程仪表放大器(PGA)、带通滤波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10位 A/D转换器、时基定时器(RTC)。

  硬件部分构成:压力传感器、SH79F164单片机、LCD、袖套、充气泵、放气阀、按键等(见图3)。

  压力传感器将用户袖套的血压信号转换为电压信号,经仪表放大器放大(PGA)后一路直接送A/D转换器得到袖套内绝对压力值(见图1),另一路送到由OP2和OP3组成的带通滤波器、固定增益放大器,提取脉搏信号(见图2)。

  由内建OP2和OP3组成的带通滤波器其目的是滤掉直流成分,以及滤掉人体与袖带摩擦的高频噪声和50Hz工频噪声、电路噪声、PUMP与气阀噪声等,使软件能准确地提取脉搏振动波。内建OP1构成恒流源为压力传感器提供恒定电流,根据传感器规格及实际应用,OP1输出的恒定选择在0.3mA~1mA。内建可编程仪表放大器(PGA),主要特定是具有高输入阻抗而不会对sensor的恒流电路产生影响,同时又能保证对小信号放大的高增益性。仪表放大器包含两个部分的可编程增益,总计可编程增益为64档,其中PGA1的编程增益范围:16倍、澳门赌场32倍、64倍、128倍,PGA2的编程增益范围:1.33倍~2.58倍。如需要调整输出范围可分别通过:VREF1及VREF2两个偏置电压实现。

  通过IC内建资源,本系统可实现程序自动标定初始化,不用人工调节外围电路,方便批量生产。

  电路原理:本电路采用BP01型压力传感器和运放MAX4472($1.6646)。BP01型压力传感器是为检测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,提高了测量精度、稳定性和重复性,在全量程范围内,精度为1%、零点失调不大于300V。MAX4472是MAXIM公司的一款集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片。本系统中内部集成运放A接恒流源,为压力传感器提供恒定的电流,运放B和运放C,运放D组成差分输入、单端输出放大电路,直接输入ADC0监视血压直流分量。

  BP01 型压力传感器是为监测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性,在全量程范围内,精度为1%,零点失调不大于300V。

  工作原理:用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图所示,它由偏置电源电路(A1、A2)、前置处理电路(A3~A6)、显示电路(A7)和压力传感器(BP01)组成,该血压计的血压测量范围为0~200mmHg,分辨率为0.1mmHg,工作电源为一节9V迭层电池。现将血压计中各主要电路的工作原理分述如下:

  偏置电源电路:电源电路由带有内置参考电压的双运放LM10组成,A1构成同相放大器,A2构成跟随器,它们的作用是将内置的参考电压放大后用作压力传感器BP01的偏置电压Vs,其Vs的值由下式决定:Vs=Vref(1+R2/R3) 式中:Vref为LM10的内置参考电压。其值为200mV,将此值连同电路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置电压Vs的值为5V。

  前置处理电路:前置处理电路由A3~A6四个运算放大器组成,其中A3构成失调偏置电路以对电路失调进行补偿;A5构成跟随器,用于对压力传感器BP01的输出信号进行隔离缓冲;A4、A6构成放大电路,其增益AV由下式决定AV=1+(R1/RT) 若忽略失调,前置处理电路的输出电压Vout为: Vout=2(1+R1/RT)VIN 式中:VIN为压力传感器BP01的输出电压。

  显示电路:显示电路选用三位半的显示驱动器。工作时,压力传感器BP01的输出经前置处理电路放大后,由显示驱动电路来驱动LCD,以读出测量的血压值。

  调试方法:零压输出调整 在零压输出时,调整失调电位器RP1,在血压计的显示值为000.0时,即可认为完成了零压输出调整。

  这两种血压计(表)占目前社会拥有量的90%以上,是医生为病人测量血压的主要用具。家庭的拥有量也很大。但是,这种血压计需要听诊器辅助测量血压,并要有一定的测量技术,特别是对舒张压(俗称低压)的判断,人为误差因素较大。本文介绍一种电子辅助测量器,供电子爱好者自制。该辅助测量器能使血压的测量变的准确方便,不仅代替了听诊器,还可以同时观察到所测血压值.使不懂测量技巧的人也可测准血压。

  电路如图1所示,测量器由声波采集、电压放大、低通滤波、波形变换、电压检测、声光显示电路组成。

  HTD1将检测到的脉搏跳动声波信号送V1的栅极,在此,V1起阻抗变换作用.将高内阻的微弱声波信号电压变换为较低阻抗输出,经C1、C2、C4耦合给 IC1。IC1为四运放,其⑤ 、⑥ 、⑦ 脚内部电路及外围元件构成电压放大器,改变R8的阻值可调整本级放大倍数。经放大后的音频信号经R9、C6耦合给① 、② 、③脚内外电路组成的低通滤波器,消除人体感应及外界干扰信号。并提高带负载能力。其信号从①脚输出,经C8耦合给12 、13 、14脚进行整形放大,将脉冲声波变换成方波由14脚输出.调整w1可改变放大量。14脚输出的方波信号直接耦合给IC2的③ 脚和12 脚.经两个运放放大后,分别由① 脚和14脚输出.①脚输出的方波电压经D6耦合给IC3的12、13脚。IC3为四与非门电路,当12 、13脚为高电平时,②脚输出低电平.D7发光指示.调整C12的容量,可改变D7的发光延迟时间。IC2的14脚输出的方波脉冲高电平经D5耦合给 IC3的①脚,其① 、② 、③ 、④ 、⑤、⑥脚内外电路构成振荡器。①脚为高电平时振荡器起振,发出声响,其振荡频率约2000Hz。V2及IC2的⑤ ~⑩脚电路起声光同步等作用。

  IC1的⑧ 、⑨ 、⑩脚电路构成电压检测器,以防电池电压过低时失去测量的准确性。D1为⑩ 脚提供4.5V的基准电压,R17、W2、R18组成分压器。调整W2可设定起控电压值,当⑨ 脚电压低于⑩脚时,⑧ 脚输出高电平,D2发光,说明电压过低应更换电池。该辅助测量器耗电很小,更换一次电池可使用一年以上。

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