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一粒金砂(中级)

基于高精度24位ADC的电子血压计方案 [复制链接]

本帖最后由 solidic 于 2022-5-10 16:15 编辑

一、电子血压计的测量分析

电子血压计原理是采用示波法。血压通常是由收缩压力(最高压力)和舒张压力(最低血压)如120/80mmHg来表示. 血压计是由气泵、臂(腕)带及压力感应器等部件组成。测量部位是上臂或腕部的动脉压力。工作原理:由气泵将臂(腕)带加压至足以切断动脉血流,然后缓缓放气。当臂(腕)带的的压力与心脏收缩压力相等时,血液将通过臂(腕)带,此时便能听到血液流过的声响。当血液流通那一瞬间的压力值,称之为收缩压力(最高血压);继续放气,直至听不到血液流过的声响,这是因为血液可以在动脉血管中自由流过。当声音消失的那一瞬间的压力称之为舒张压力(最低血压)。将其最高血压值与最低血压值记录下来,用120/80mmHg方式表示。我司研发的SDI5229TS芯片内置3通道24位Sigma-Delta高精度低电压24位ADC4COM*20SEG液晶驱动、30K 字节 Flash、768 字节RAM等外设,能够满足额血压计方案的数据采集、数据存储以及数据显示的要求

 

二、电子血压计设计

1、系统的组成结构框图

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1

     如图1所示,整个系统由电源、传感器、按键MCU、LCD显示、电机和语音组成。

2、硬件设计及原理

2.1系统电源

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电源部分由4节5号电池供电经过防反接电路,然后通过稳压稳输出3.3v给MCU供电,这样可以获得稳定的电压,为传感器信号采集创造条件。

2.2 MCU

MCU采用德科技的SDI5229TS芯片芯片内部集成高精度24ADC,除用作血压计方案,该芯片也多用于电子秤气压计血压计、额温计微弱信号测量及工业控制场景,其特点如下 

1、工作电压: 1.8V - 5.5V、(休眠功耗通常STOP2模式:< 4uA

2、30K 字节 Flash768 字节RAM

3、9.83MHz 内部RC震荡(可倍频至19.66MHz) 1T 指令周期

4、3通道24位Sigma-Delta高精度低电压ADC

5、液晶驱动:可配置80点(4*20 的液晶驱动

6、内置升压模块

7、8通道8位低精度ADC

8、IO口:35个通用IO、可配置IO驱动强度

9、3个16 位定时/计数器

10、13个中断源,3级优先级:可配置掉电中断

11、通讯接口:1组UART、1组I2C接口

12、看门狗集成:定时唤醒、计时功能

13、2路16位脉宽调制(PWM)输出

14、内置ISP功能(SDA、SCL两线烧录)

2.3 LCD屏幕

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3

SDI5229TS内部自带LCD驱动器,使用打开相应配置便可完成最大4com*20seg的液晶驱动无需额外增加液晶驱动模块,驱动模式可选。

2.4按键

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4

SDI5229TS单片机IO众多,除开驱动液晶的IO口,剩下的IO口一些有特殊功能方便用户拓展,分别是串口8AD、PWM、中断IO足以满足多数情况下的拓展应用

2.5语音

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5

5采用单线控制语音ic,进行语音播报

2.6传感器

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6

SDI5229TS 带有3通道24位Sigma-Delta高精度低电压ADC,如6所示通过VCOM给压力传感器供电,信号采用1通道24位ADC,当压力发生变化时,传感器把压力信号传递给ADC转换成数字信号,然后MCU进行计算处理得出人体的血压值

 

整体硬件设计原理图

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7

整体硬件设计原理图如图7所示

 

、软件流程图

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8

程序流程图如8所示、上电后初始化单片机IO口、定时器、中断读取校准数据初始化完成之后进入大循环。循环第一步喂狗和增加休眠计数器,随后检测是否有按键按下如果有按键按下则判断按键类型来进行按键处理,主要包括测血压计模式切换、记忆查询、等如果没有按键按下则判断休眠计数器是否达到了门限,达到则返回喂狗处理和增加休眠计数器。达到了则关闭耗电外设准备进入休眠模式。休眠后可以通过按键按下产生的中断来唤醒单片机回到循环。

 

总结

SDI5229TS芯片24ADC的支持下可以以较高精度来对信号进行采集,用在血压计方案上可实现温度分辨力1mmHg。芯片自带30k flash,可以满足100组数据循环存储,同时芯片内部集成LCD驱动模块来解决测量显示问题芯片还可在宽电压范围工作典型值为1.8v~5.5v其休眠时电流也可以做到4uA左右,芯片运行稳定,抗干扰能力强,可靠性高,所用外部电路简单,成本较低,具有很好的应用前景。


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如何识别收缩压跟舒张压的临界点,原理是什么呀?

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计算包络线,分解成直方图,统计直方图比值区间。  详情 回复 发表于 3 天前

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lugl4313820 发表于 2022-5-10 16:32 如何识别收缩压跟舒张压的临界点,原理是什么呀?

计算包络线,分解成直方图,统计直方图比值区间。


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