基于单片机的自动血压监控系统设计原理

3单片机的硬件设计

单片机测控板的工作需要按照自动血压计的工作流程来实现。硬件电路须满足以下功能：

　　a)由单片机的两个I／O端口送出控制信号，完成血压计的启动和测量。

　　b)整形与电平转换。单片机从血压计液晶屏的信号引脚上采样获得的信号电平与单片机I／O接口的电平不一致，且取出的引脚信号在上升沿和下降沿有毛刺干扰，需要通过模拟电压比较器实现整形与电平转换功能。

　　c)信号采样。为取得液晶屏显示的数字，需对16个引脚信号进行采样，即要占用单片机的16个端口，为了使电路板能放置到血压计内部，尽量缩小电路板，减少占用单片机的输入通道，先将16个引脚信号经过2个八选一模拟数据选择器，变成2路输出信号，这样只需占用单片机2个I／O端口，再用3个I／O端口作为八选一模拟数据选择器的译码控制信号，用软件扫描方法完成对引脚信号的采样，这样就大大减少对I／O端口的占用。

　　d)与PC机的通信。为构造一个RS-232串行通信端口，采用了单片机的3个I／O端口和1片MAX232集成电路。

　　e)单片机选型。综上分析，选用具有10个I／O端口的单片机即可满足系统需求。为将信号波形整形为适合单片机需要的电平，需多个模拟电压比较器。由于PIC16C622单片机有13个I／O端口，内部还设有比较器模块，充分利用单片机的这一特点，不仅可以省去多片比较器集成芯片，且其I／O端口也可满足系统的要求。硬件电路组成示意图如图4所示。

4单片机的软件设计

　　单片机要完成的任务，一是要接收管理计算机指令，按设定时间开启电源、启动血压计开始测量；二是要监测整个测量过程。这不仅需要相应的硬件电路，还需要有软件的配合，滤除干扰信号，并按正确的时序，将每个数码管的引脚信号和符号位信号从相应引脚上取出，对照同步信号与不同的引脚信号的对应关系，用软件扫描的方法，分别将同一数码管的2个引脚上的信号组合在一起，经过分析、译码得到最终测量结果。最后要完成单片机与PC机的通信，将测量结果送到管理机上。主程序框图如图5所示。

5程序调试

　　程序调试的难点是如何按照液晶屏引脚信号的正确时序准确地取出显示数据，这不仅需要配合硬件电路，观察液晶屏引脚的信号时序，而且需要通过反复试验和测量，调整软件参数，找出准确的时序数据，完整地取出显示数字的波形数据，然后通过对波形数据的总结译码，得到正确的测量数据。最后，单片机与PC机通信，也需要准确的配合来完成数据的传送。

　6结束语

　　由于目前医院使用的自动血压监控系统大多为进口设备，价格昂贵，就医成本高，所以较之于自动心电监护仪，自动血压监护还远没有得到普及。本文所讨论的自动血压监控系统由一台PC机实现数据接收和数据管理，设计思路独特，系统构成简单，操作和使用方便，与同类设备相比，性价比高，测量准确，有很高的实用价值。