3.1.1 设计总体要求

基于单片机的电子血压计是传感技术和微电脑技术的结合体，它的结构需要满足以下 三点需求：①感应血流的压力；②判别高压和低压；③在屏幕上显示测量结果。

感受血流压力就需要用到传感器，一般电子血压计中所采用的压力传感器必须是性能 较高，成本较低，灵敏度要高，测量范围适度。在各种传感器中有一类是利用压电效应的， 还有一种人工合成的被称为 PVDF 的压电薄膜，它是柔软的塑料。其次就是能根据血压变 动及时抓住高、低压的微处理器。另外，血压会通过电子血压计的液晶显示屏进行显示。

3.1.2 具体设计方案

在这里介绍一下有关血压的基本知识，血压是指血液在血管内流动时对血管壁的侧压 力。血压可分为动脉血压、静脉血压和毛细管血压，而我们通常所说的血压则是动脉血压。 血压又分收缩压和舒张压。当心室收缩血液向动脉流入，血压升高，其最高值为收缩压。 当心室舒张，动脉血管弹性收回，血压降低，其最低值为舒张压。

血液在动脉血管中的压力随着心脏的收缩、舒张而不断变化，而人的心脏的收缩频率 即心率比较低，一般在 30~300bpm，由此血压脉动信号相对而言还是属于一种缓慢变化的 信号，我的设计是采用外接式的结构，以 80C51 单片机为核心，由其内部自带的 10 位 8 通道 A/D 转换模块构成的采样模块，该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上 位机的串口 COMI 或 COMZ，形成种连续数据采集串行数据传输的方式。

本设计是基于 80C51 单片机的设计，具体装置方案如图 3-1 所示。

电源在开通之后，如果需要修改系统默认参数，可由键盘输入或 PC 机对其进行修改。 之后系统将对某些参数和硬件内部的一些寄存器进行初始化工作。初始化工作完成之后， 系统将启动 A/D 转换，等待直至 A/D 转换结束。然后将 A/D 转换的结果送入上位机。直至 采样时间达 1 秒钟之后系统将分析数据结果，求出最大值和最小值，再将这些数据处理后 即为收缩压和舒张压。将它们送往 LCD 数码管进行显示。论文网

3.2 基于单片机的电子血压计工作原理

3.2.1 血压测量的工作原理

血压的测量一般有两种方法，直接测量方法，即将特制导管经穿刺周围动脉，送入 主动脉，导管末端经换能器外接床边监护仪，自动显示血压数值。间接测量法，即袖带 加压法，此法采用血压计测量。因为直接测量方法有需用专用设备，技术要求高，且有一 定创伤的其固有缺点，所以目前大多采用间接测量法。间接测量法又可分为听诊法和示波 法，本文采用的是示波法。使用间接测量法测量时当袖带的压力等于血压时,血液开始可 以流通而产生所谓的袖带声,这时候也就是收缩压,必须开始从这里做记录,直到最后当袖 带声没有的时候,此点即为舒张压。

根据气袖在减压过程中，其压力振荡波的振幅变化包络线来判定血压的。目前比较一 致的看法是当气袖压力振荡波的振幅最大的时候，气袖的压力是动脉的平均压。动脉的收

缩压对应于振幅包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。 收缩压判断的确定：通常采用最大的振幅法，即在放气过程中脉搏波振幅度包络线的

上升段，当某一个脉搏波的幅度 z 与Um 之比 Kd 时，就认为此时对应的气袖压力为收缩 压。

舒张压判断的确定：也是用最大的振幅法来判定，不过是在脉搏波振幅包络线的下降 段，当某一个脉搏波的幅度Ui 与Um 之比Kd 时，就认为此时对应的气袖压力为舒张压。