血壓檢測儀是一種用于測量人體血壓的醫(yī)療設(shè)備,廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、診所和家庭。本文將詳細(xì)介紹基于單片機(jī)的血壓檢測儀的設(shè)計(jì)框架,涵蓋硬件構(gòu)造、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等方面。
1. 硬件構(gòu)造
1.1 主要模塊
單片機(jī)模塊:核心控制單元,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制。常用的單片機(jī)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(jìn)行界面切換和閾值設(shè)置。
顯示模塊:通常使用LCD1602或OLED12864顯示測量結(jié)果和系統(tǒng)狀態(tài)。
語音播報(bào)模塊:通過語音播報(bào)測量結(jié)果和異常提示。
藍(lán)牙模塊:通過藍(lán)牙傳輸測量數(shù)據(jù),便于遠(yuǎn)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(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。
1.3 PCB圖
PCB圖由原理圖導(dǎo)出,封裝大部分由設(shè)計(jì)者自行繪制。
2. 軟件設(shè)計(jì)
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(bào)和藍(lán)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(yīng)操作,如切換界面和設(shè)置閾值。
血壓監(jiān)測:調(diào)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(jié)果。
異常處理:判斷測量結(jié)果是否在正常范圍內(nèi),通過語音播報(bào)和藍(lán)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(nèi)藍(lán)牙發(fā)送舒張壓數(shù)值,語音播報(bào)舒張壓正常
Uart2_Sent_Str(
“舒張壓正常”
// 異常范圍內(nèi)藍(lán)牙發(fā)送舒張壓數(shù)值,語音播報(bào)舒張壓異常
Uart2_Sent_Str(
“舒張壓異常”
3. 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)框圖展示了各模塊之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)流。
3.2 功能實(shí)現(xiàn)
手動(dòng)測量:用戶可以通過手動(dòng)充氣和聽診器進(jìn)行血壓測量。
自動(dòng)測量:通過單片機(jī)和傳感器自動(dòng)測量血壓,顯示結(jié)果并進(jìn)行異常提示。
3.3 技術(shù)指標(biāo)
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(dòng)態(tài)壓力基本誤差:5mmHg~6mmHg。
脈率誤差:5%。
低電壓顯示:當(dāng)電池電壓低于2.5V時(shí),顯示低電壓符號(hào)。
記憶功能:能顯示前次測量值。
4. 現(xiàn)實(shí)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(shí)了解健康狀況,避免因白大褂效應(yīng)導(dǎo)致的誤診。
4.2 便攜性和操作簡便
采用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),體積小、操作簡單,測量結(jié)果直觀顯示,適合家庭使用。
4.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控
通過藍(lán)牙模塊,用戶可以通過手機(jī)查看當(dāng)前測量的血壓值,便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
通過以上設(shè)計(jì)框架,可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)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。