毕业设计电子血压计.doc

毕业设计-电子血压计
目 录
1 引言………………………………………………………………………………………….1
2 血压计总体概述…………………………………………………………………………….3
2.1 血压计简介…………………………………………………………………………..3
2.1.1 便携式血压计简朴简介…………………………………………………..3
2.1.2 便携式血压计功能简介……………………………………………………..3
2.1.3 便携式血压计使用注意事项…………………………………………………3
2.2 血压计装置设计方案………………………………………………………………..4
2.3 血压计测量与工作原理……………………………………………………………..5
2.3.1 血压测量工作原理………………………………………………………..5
2.3.2 血压计工作原理…………………………………………………………..6
3 硬件电路设计…………………………………………………………………………..6
3.1 MCS-51单片机简介及其电路设计……………………………………………….6
3.1.1单片机简介………………………………………………………………….6
3.1.2 单片机电路设计…………………………………………………………….11
3.2 传感器简介以及外接电路设计………………………………………………….13
3.2.1 传感器简介………………………………………………………………….13
3.2.2 传感器与单片机连接电路设计………………………………………….15
3.3 模数转换器设计………………………………………………………………….15
3.3.1 A/D转换原理………………………………………………………………..15
3.3.2 ADC0809与MCS—51单片机连接………………………………………..16
3.4 液晶显示模块电路设计…………………………………………………………….17
3.4. 1数码管显示模块设计…………………………………………………….17
3.4.2 LED显示屏与单片机连接电路设计……………………………………..17
4 系统流程图以及程序设计……………………………………………………………..18
4.1 单片机主程序流程图……………………………………………………………….18
4.2 数据采集流程图…………………………………………………………………….18
4.3数据显示流程图…………………………………………………………………….19
4.4. 电子血压计运作程序设计………………………………………………………..19
结 论………………………………………………………………………………………….21
参照文献……………………………………………………………………………………..22
谢辞…………………………………………………………………………………………..23

基于单片机电子血压计设计
顾斌
（德州学院机电系，山东德州 253023）
摘要：伴随现代社会迅速发展，人们生活质量提高，带来了不健康饮食与生活规律，导致了越来越多疾病出现。其中，“高血压病”被称为人类第一无形杀手，可见它可怕程度。
便携式家用血压计，非医护人员也可以便操作。伴随家庭医疗保健流行，这种血压计市场得以开发。在过去，人们测量血压不得不去医院，而如今只要拥有这种血压计，在家里即可随时监测血压，做到早发现早治疗，减少了脑出血.心功能衰竭等猝发疾病危害。
该血压计以NPC1210压力传感器测得血压值，再将血压数据通过ADC0809数模转换器转换成数字信号，传入89C51单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在LED液晶显示屏上把数据显示出来。
关键词：NPC1210压力传感器; 89C51单片机;ADC0809数模转换器;LED液晶显示模块
1 引言
现如今人们生活水平提高了，越来越观注自己身体健康，血压是身体康一项重要指标。血压高下可直接影响全身各组织器官血液供应。若血压过低，可导致组织器官供血局限性。相反，血压过高，增长心脏承担，久而久之，导致心衰，同步血管弹性下降，脆性增长，脑动脉破裂，出现脑出血[1] 。
据全国普查显示，我国每三个家庭就会有一种高血压患者；尤其在老年人群中患病可达12%。因此，研发便捷家庭使用型血压计具有重要意义。
在疾病排名册上，高血压危害已居前几位。对于老年人群，血压血压是一种重要健康信号。高血压是最常见心血管疾病，也是最大流行病之一。高血压病不仅是危害人体健康一种慢性病，并且它还是脑中风、冠心病、心肌梗死、心力衰竭、肾衰等疾病祸首，因此被人们称为“无形杀手”。
高血压对人体损害是全身性，也是导致死亡恶魔，直接威胁着人生命，因此，对高血压这个无形杀手，不可掉以轻心。
防止高血压病，首先量测量精确血压。正常收缩压为：90-140mmHg（12.0-18.6kpa）舒张压为：60-90mmHg （8.0-12.0kpa），正常血压范围：正常成人在安静状态时，动脉压为：30-40mmHg （4.0-5.3kpa）
我们常用血压计测量血压。测量血压时，是以血压和大气压作为比较，用血压高于大气压数值表达血压高度。
常用血压计有（1）汞柱式: 玻璃管面标有双刻度； 一侧为0~300mmHg,最小分度值为2mmHg；一侧为0~40kPa,最小分度值为0.5kPa；玻璃管上端盖以金属帽与大气相通，下端和汞槽相通,汞槽内有水银；特点： 测得数值精确可靠，但较粗笨不易携带，且玻璃管部分易破裂。（2）表式：又称弹簧式血压计。外形似表,呈圆盘状，正面盘上标有刻度及读数，盘中央有一指针,以提醒血压数值。特点携带以便，但精确性不如汞柱式血压计（3）电子血压计 袖带内有一换能器，有自动采样单片机控制数字运算，自动放气程序。数秒钟内可得到收缩压、舒张压、脉搏数值。特点是操作以便，不用听诊器，省略放气系统，排除听觉不敏捷，噪音干扰等导致误差，但精确性不如汞柱式血压计[2]。
构造如图1 ：

图1 血压计外观图

老式血压计操作比较复杂，并且受环境影响较大。在使用时，需要用一种精确汞柱血压计一同校核，专业性较强。为了让每个血压计使用者更以便使用与维护血压计；我们设计了一台操作便捷，测量精确，无需维护智能型测量血压装置，用来协助人们急早发现高血压迹象。
目前生活中使用血压计大部分是水银式。水银血压计每次测量必须由医生戴上听诊器进行测量，测量过程复杂，只能是每个医生一次对一种人进行测量;并且对不一样医生，测量成果也许不一样:对同一种人来说，影响血圧原因也非常多，，测得成果在某些状况就不能真实反应被测对象血压值。血压随年龄增长而增高，新生儿血压最低，小儿血压比成人低，中年此前女性血压略低于男性，中年后来差异较小；一般白天血压高于夜间，过度劳累或睡眠不佳时，血压稍增高；在寒冷环境中血压可升高，高温环境中血压可略下降；紧张、恐惊、兴奋及疼痛均可导致血压升高，舒张压一般无变化。劳动、饮食、吸烟和饮酒也可影响血压值。将脉动波记录引入动态血压技术，提供24小时内每次血压测量成果，并且能再现每次测量过程中波形。在动态血压检测中干扰和伪差是不可防止。目前市场上大部分动态血压记录仪，只记录每次测量成果，医生面对是一批真伪难辩数字。本课题研究设计动态血压记录仪，使每次测量成果完全透明，实时分析，使医生可以对照原始波形判断数据真伪，有效查找出干扰和伪差引起误检测，恢复真实血压，保证血压汇报有效性和可靠性。
2 血压计总体概述
2.1 血压计简介
2.1.1 便携式血压计简朴简介
该产品体积小，重量轻，可以便携带。与老式血压计相比，无水银，防止了因水银泄露而导致环境污染问题。操作简朴易行，适合家庭使用。
2.1.2 便携式血压计功能简介
该血压计以压力传感器测得血压值，再将血压数据通过A/D转换器转换成数字信号，传入单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示屏上把数据显示出来。
2.1.3 便携式血压计使用注意事项
1. 患者取坐位或仰卧位，被测肢体应和心脏处在同一水平，上臂自然下垂，坐位时平第四肋软骨；卧位平腋中线，平整地将袖带置于上臂中部，距肘窝下缘2-3cm
2. 需亲密观测血压者应做到四定
定期间、定部位、定体位、定血压计，有助于测定血压精确性和对照可比性
3. 为偏瘫、肢体外伤或手术患者测血压应测健测肢体
4. 排除影响血压外界原因
袖带过宽、过窄；袖带缠得过紧、过松；肢体位置过高、过低等原因对血压值影响
5. 袖带宽度要合适，
袖带太窄，须加大力量才能阻断动脉血流，测得数值偏高;袖带太宽，大段血管受阻，测得数值偏低
6. 肱动脉位置高于心脏水平，测得血压值偏低;低于心脏水平，测得血压值偏高
7. 袖带过松，橡胶带呈气球状，有效测量面积变窄，使血压测量值偏高;袖带过紧，使血管在未注气时已受压，使血压测量值偏低
8. 发现血压听不清或异常，应反复测量;应将袖带内气体驱尽，稍等半晌再复测，一般持续测2~3次，取其最低值
9. 当舒张压变音和消失音之间有差异时;应记录两个读数，即变音~消失音数值
如180/90~70mmHg
10. 不要在浴后、吸烟、饮酒、喝咖啡后测血压[3]。
2.2 血压计装置设计方案
2.2.1 设计规定
该种血压计是将传感技术与单片机有机结合而成，它构造应当保证完毕三项基本流程：1、感应血流压力，并可以将信号转变成压电信号；2、运用单片机技术判断高压与低圧；3、在屏幕上显示测量成果。对于传感器规定是：高性能低成本，敏捷度要高，测量范围倒不需要很大。能根据血压变动及时抓住高、低压，体积小，集成度高，抗干扰能力强，可靠性高，价格低，程序简朴，运用灵活，易于实现产品化单片机，使用品有显示清晰，亮度高.寿命长等长处显示屏，因此我们在此设计中采用了LED显示屏。
2.2.2 详细设计方案
本设计是基于89C51单片机设计，详细装置方案如图2所示：恒流电源

ADC0809
A/D模数转换

LED显示屏

89C51
单
片
机
NPC-1210压力传感器

电源
气袖

图2 血压计各部件连接图

系统工作示意图：
图3 系统工作图

接通电源后，我们可以通过键盘对血压计参数进行设计。参数设置后，系统将会启动A/D转换，转换结束后将进行数据处理阶段，若未转换完毕将进行程序循环继续转换。数据处理阶段将会对转换数据进行采样，分析出最大值和最小值，将最大、最小值按血压原理定为收缩压和舒张压，经由单片机将其送到LED显示屏进行显示。
2.3 血压计测量与工作原理
2.3.1 血压测量工作原理
血压测量采用老式示波法[4]。当袖带压力振荡波振幅到达最大时，袖带压力就是动脉平均压。动脉收缩压对应于振幅包络线第一种拐点，舒张压对应于包络线第二个拐点。收缩压数值得确定：一般采用最大振幅法，气袖在放气过程中脉搏波振幅度包络线上升阶段中，假如某一种脉搏波幅度与Um之比时，对应气袖压力便定义为收缩压。
计算公式为： （1）
舒张压数值确实定：与收缩压不一样是在脉搏波振幅包络线下降段中，假如一种脉搏波幅度与之比时，对应气袖压力便定义为舒张压。
计算公式为： （2）

图4 血压交直流信号及收缩压和舒张压位置

首先找到最大振幅值 Amax 处,往前找到幅值为0. 5Amax瞬态位置处，此位置所对应血压直流分量值定为收缩压,往后找到幅值为0. 8Amax瞬态位置处，此位置所对应血压直流分量定为舒张压,将计算出收缩压和舒张压值经单片机控制输出到LED液晶显示。
2.3.2 血压计工作原理
当袖带充气时，袖带内部便会产生一定压力，数字压力传感器NPC-1210感应到该压力时，通过放大以及滤波电路后，由单片机89C51第1脚读入，并进行A/D转换。单片机在程序控制下，严格按照NPC-1210压力传感器规定工作时序进行读写控制，读入信号后，对数字信号进行运算，然后经LED数码管液晶显示模块进行显示。
3 硬件电路设计
3.1 MCS-51单片机简介及其电路设计
3.1.1单片机简介
MCS-51系列单片机是Intel企业生产产品。MCS-51系列具有8位处理能力CPU。128byte内部数据读写存储器，32位双向输入/输出线，1个全双工异步串行口，2个16位定期器/计数器，5个中断源2级中断优先级，时钟发生器，可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器等部分[9]。

图5 MCS-51系列单片机总体构造
OSC
CPU
ROM
中断控制
RAM
定期器
总线控制
4*8 I/O
串行口
GND
GND

1. 微处理器构成及工作原理
微处理器是单片机中实现运算和控制部件，由运算器和控制器两部分构成。
（一） 运算器
运算器重要实现对操作数运算、逻辑运算和位运算。运算器一般由算术逻辑运算部件、累加器、暂存器、程序状态字、十进制调整电路和布尔处理器等构成。
（1）算数逻辑运算部件（简称ALU），重要完毕加、减、乘、除、加1（增量）、减1（减量）、十进制调整等算数运算，也能完毕位置、复位、取反等位操作，还能完毕与、或、非等逻辑运算，同步完毕数据传送操作。
（2）累加器（简称ACC），用于寄存算术逻辑运算部件需要运算操作数，或者用于寄存算数逻辑运算部件运算操作成果。
（3）暂存器（简称TMP），用于暂存算数逻辑运算部件需要运算操作数，使进入算数逻辑运算部件两个操作数可以被同步地送到ALU两个入口进行运算。
（4）程序状态字（简称PSW），用于存储程序运行中多种状态信息。程序状态字中每一位都可以用来代表某一种状态，由运算器过程或成果对其进行设置和变化。
P奇偶标志位（D0）--表达累加器中运算成果中1个数是奇数还是偶数，成果中1个数为奇数时置1，否则为0.
OV溢出标志位（D2）--表达运算成果与否溢出，即与否超过累加器可表达带符号数范围（-128--+127）,有溢出时OV置1，否则置0.
RS1.RS2工作寄存器区选择标志位（D4.D3）--两位组合用于指定4个工作寄存区之一，00表达1区，01表达2区，10表达3区，11表达区。
F0顾客标志位（D5）--用于顾客自定义状态标志。
AC辅助进位标志（D6）--进行8进位数加减运算时，若低4位向高4位有进位或借位时，该位置1，否则置0。
CY进位标志（D7）--进位算数运算时，最高位有进位或借位，该位置1，否则置0。
（5）十进制调整电路，用于对采用BCD码表达操作数在进行了二进制运算后成果进行调整，使其运算成果仍然保持为BCD码形式。
（6）布尔处理器，用于实现位操作和逻辑运算。位操作和逻辑运算都是以位为单位进行运算，通过布尔处理器可以进行二进制位置位（置1）、复位（置0）、取反、二进制数与（逻辑乘）、或（逻辑加）、非（逻辑反）运算。
2.控制器
（1）程序计数器PC，用于寄存下一条要读取指令程序存储地址。读取指令时，PC将其保留地址输出到程序存储器，在选通信号控制下，将指定地址单元内容读出。同步对程序计数器PC自动加1，生成下一种程序存储器地址。
（2）指令寄器IR，用于寄存从程序存储器中读出并将该指令送到指令译码。
（3）指令译码器ID，用于对指令寄存器中指令进行译码，产生多种控制信号，控制单片机各个部件正常工作。
（4）数据指针DPTR，用于寄存片外数据存储器地址或I/O端口地址。数据指针DPTR是16位地址寄存器，用于指出片外数据存储器或I/O端口地址，并且顾客可以直接访问，可以作为两个8位寄存器被访问，其中DPL是DPTR低8位，DPH是DPTR高8位。
（5）堆栈指针SP，用于寄存堆栈存储区目前单元地址。可以在堆栈操作时自动进行加1和减1操作，以变化栈顶单元地址，保证进出栈操作正常进行。栈是按后进先出原则进行操作存区，用于保留某些特殊信息。堆栈存区设置在数据存储区，栈顶位置由堆栈指针SP中寄存8位地址指出。进栈时SP内容自动加1，出栈时SP内容自动减1.系统复位后，SP值为07H。
（6）时钟发生器、定期控制逻辑、复位电路，用于产生微处理器工作所需要时序信号，并通过时序信号同步，产生系统控制所需要各类控制信号，以保证系统有序地运行。
3. 存储器
（1）程序存储器
程序存储器地址通过16位程序计数器PC提供，寻址空间为64KB。在使用片外程序存储器时，程序计数器PC提供地址经P0和P2两个8位端口送出，供片外程序存储器使用。 处理器通过EA 引脚输入电平来确定使用片外程序存储器还是片内程序存储器。当EA 引脚输入电平为高电平时，系统默认使用片内程序存储器，只有当使用地址超过片内程序存储器地址范围时，才会转向片外程序存储器。而当EA 引脚输入电平为低电平时，无论与否有片内程序存储器，系统都将只使用片外程序存储器。
数据存储器
（2）包括片内数据存储器和片外数据存储器，采用各自独立编址方式。
片外数据存储器地址通过数据指针DPTR或寄存器R0、R1，以间接寻址方式提供16位地址，经P0、P2端口送出，实现64KB寻址空间。
片内数据存储器存储空间为256B，采用8位地址编码，通过对应指令直接访问。片内数据存储器可以分为工作寄存区、位寻址区、数据区、特殊功能寄存区等部分。
4、输入输出控制
(1)P0口
P0口是8位三态I/O口，具有两种工作方式:一般输入/输出端口方式和地址/数据端口方式，在单片机无外部地址需求状况下，P0口可作为一般输入/输出端口使用。通过控制信号为0使多路电子开关MUX接通内部锁存器，锁存器中数据被输出到端口引脚。输入时，端口引脚数据直接被读入内部数据总线，为保证输入数据可靠，内部锁存器必须置1.在这种工作方式下，端口引脚必须外接5—10千欧上拉电阻，以保证1正常输出。
(2)P1口
P1口是准双向I/O口，它每一位都可以被定义为输入或输出。
输出时将数据写入锁存器，锁存器内容被直接送出引脚。输入时，必须先将锁存器值置1，使场效应管截止，引脚数据直接被读入内部数据总线。P1端口位构造如下图所示：
D Q
P1.X
锁存器
CL Q
P1.X
内部总线
写入控制
读引脚
读锁存
图6 P1 口位构造
UCC
内部上拉

(3)P2口
P2口是准双向I//O，具有两种功能。既可以作为一般输入输出口使用，也可以作为外部存储器地址输出端口使用。
P2口位构造如下图所示：
D Q
P0.X
锁存器
CL Q
P2.X
内部总线
写入控制
读引脚
读锁存
地址/数据
控制
图7 P2 口位构造
UCC
内部上拉
MUX

(4)P3口
P3口是准，双向多功能I/O，既可以作为一般输入输出端口使用，也可以作为特殊功能I/O口使用。
P3口位构造如图所示：
D Q
P0.X
锁存器
CL Q
P3.X
内部总线
写入控制
读引脚
读锁存
交替输出功能
图8 P3 口位构造
UCC
内部上拉
交替输入功能

P3口各位特殊功能如表所示：
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
3.1.2 单片机电路设计
1. MCS—51单片机复位电路
系统复位是任何微机系统执行第一步，它能使整个控制芯片回到默认硬件初始状态下。复位对单片机来说，就是回到初始状态，程序计数器赋值0000H,为程序运行做好准备工作。单片机复位后程序计数器值变为0000H，即程序将从0地址开始执行。程序状态寄存器PSW清零，自动选择0工作寄存器区。堆栈指针设定为07H，定期器/计数器设定为方式0，并将计数器初值置0。中断所有严禁，各中断源优先级均为0,4个端口锁存器所有置1，并处在输入状态[10]。
在单片机RST引脚上加上高电平并保持两个机器周期（24个时钟振荡周期），就可以完毕复位操作。这种复位电路工作原理是;通电时，电容两端相称于是短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降，通过一段时间，到达低电平，单片机开始正常工作。根据实际操作经验，下图为复位电路电容、电阻参照值分别为C=10uF,R1=1千欧,R2=10千欧。

C
+5V

RST

MCS-51系列

R2
R1

图9 单片机复位电路

2.单片机时钟电路：
XTAL2(18引脚);单片机内部振荡电路反相放大器输出端。
XTAL1(19脚)：单片机内部振荡电路反相放大器输入端。
由于内部振荡器方式所得时钟信比较稳定，因此在实用电路中使用比较多。其中，电容器C1、C2起稳定振荡频率、迅速起振作用，其电容值一般为5—30pF,经典值为30 pF,晶体振荡器频率f（osc）范围是1.2—12MHZ.
单片机以晶体振荡器振荡周期（或外部引入时钟周期）为最小时序单位，振荡频率二分频后形成状态周期或称S周期，因此，1个状态周期包具有2个振荡周期。将振荡频率f（osc）进行12分频后形成机器周期MC,故1个机器周期包括6个状态周期或12个振荡周期。执行一条指令时间叫做指令周期。8051单片机指令系统中，各条指令执行时间在1—4个机器周期之间。

XTAL1

MCS—51

XTAL2

C1

晶振

C1

图10 内部振荡方式电路接法

3.2 传感器简介以及外接电路设计
3.2.1 传感器简介
本次设计我选用NPC-1210系列固态压力传感器，由于它精确度高，且输出信号为0～100mV 。它压力接口和引脚构造提供了优良灵活性，尤其是在压力连接方向规定严格应用中。
NPC1210压力传感器是基于美国GE企业NovaSensor先进SenTable压电电阻技术。最新硅片微机械技术被应用于压阻应变片被离子注入在惠斯通桥路构造内。NPC1210压力传感器具有优良温度特性，温度赔偿范围为0~60℃。它将一种增益设置电阻集成在传感器内，使传感器可以互换。
技术指标：
类 型：表压，绝压，差压
量 程：10"H2O，0～1，2，5，15，30，50，100psi
非 线 性：±0.1%非线性
输 出：0～100mV
供电电源：1.5mA
工作温度：-40℃~125℃
电气连接：PC板安装
特点：恒流供电，温度赔偿（0~60℃），满量程输出100mV，±0.1%精确度，可互换性。
经典应用：电子血压计检定仪，血压计原则器，血压计智能原则器，血压计校验仪，医疗器械（呼吸机，监护仪），气体流量测量，供暖，制冷，过程控制[5]。
图11 NPC1210压力传感器外观图

NPC1210压力传感器内部构造重要包括4部分：
①多路分派器；②模/数转换器；③微控控制；④模/数转换器

图12 NPC1210压力传感器内部构造图

图13 传感器电路原理图
压力传感器工作原理：当电源电压=15V，由于电容器C4对直流电隔离，在分析电路时可以忽视将其清除，此支路为开路。电阻R40与电阻R23串联分压，因此5点电位=3V，根据理想集成运算放大器“虚短”原理，7点电位也为3V。然后通过电桥，最终经集成运放进行电压放大，由于是单臂桥路变化，最终输出电压为Uout=，应变片电阻100，120，160三个取值，其中以120最为常见，这里我们取。经放大电路放大作用，放大倍数为，最终止果为,应变片应变与电阻变化关系为，根据所选材料取我们可取S为，由于在—5V变化，把5V最大值代入得到F最大值为80N，因此得到量程为0-80N[6]。
3.2.2 传感器与单片机连接电路设计
NPC1210外围引脚共有8个，其中5个为空脚，工作电压为正5负。压力传感器脚引与单片机Vcc引脚相接引入正5v电压，压感引脚与单片机P1.0引脚相接，将测数字电压信号传入单片机。GND引脚为压力传感器接地脚[7]。

图14 NPC1210与单片机连接电路原理图

3.3 模数转换器设计
3.3.1 A/D转换原理
本设计以MCS-51单片机为关键部件，内与ADC0809模数转换器进行连接，它是一种8位逐次迫近型A/D转换器，内部具有8通道多路转换开关，可以直接对8路0~5V电压模拟量进行转换,精度，速度，价格适中. ADC0809每采集一次可需要100us，采用中断方式读入成果,经A/D 转换结束后会自动产生EOC 信号，将其与CPU 外部中断相接,便可采集到数据。
ADC0809工作过程：首先用指令选择IN0-IN7其中一种模拟输入通道，当执行MOVX @DPTR,A时，便会产生脉冲给START引脚，开始对选中通道转换。当转换结束后便会发出结束信号，该信号可以作为中断申请信号，当读容许信号读到EOC端有高电平，则可以读出转换数字量，运用MOVX A,@DPTR把该通道转换成果读到累加器A中[8]。

图15 A/D转换器原理图

3.3.2 ADC0809与MCS—51单片机连接
ADC0809与MCS—51单片机连接如图下图所示
ALE
P0
MCS-51
P3
 INTO
锁存器
D7-D0
>=1
RD
P1.7
WR
ADC0809
ENABLE
START
EOC
>=1
图16 ADC0809与MCS-51单片机连接

3.4 液晶显示模块电路设计
3.4.1数码管显示模块设计
LED显示模块内部采用6位8段数码管，只要按地址输出对应二进制数据，就可以实现单片机对显示屏控制。显示共有6 位，用动态方式显示。8 位段码、6 位位码是由两片74LS374逻辑元器件进行控制输出。位码经MC1413倒相驱动后，选择对应显示位[11]。
图17 LED内部数码管及其键盘接线图

3.4.2 LED显示屏与单片机连接电路设计
第1脚：VSS为地电源
第2脚：V0为液晶显示屏对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一种10K电位器调整对比度
第3脚：VDD接5V正电源
第 4～11脚：D0～D7为8位双向数据线。
第12 脚：PS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第13脚：PR为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第 14脚：E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
液晶显示模块数字信号从单片机P0.0-P0.7口引出，分别对应接液晶显示模块DM-162D0-D7端口，完毕数据传播，液晶显示模块控制引脚RS、PR、E分别接到89C51P3.5、P3.6、P3.7口，以实现微处理器对液晶显示模块控制[12]。接法如下图：

图18 液晶显示模块电路
4 系统流程图以及程序设计
4.1 单片机主程序流程图
主程序流程[13]

图19 主程序流程图
4.2 数据采集流程图
对于数据采集我用A/D0809芯片来完毕， A/D初始化后，便可以将某一通道输入0～7模拟信号转换成对应数字量，然后再其成果存入存储器指定单元中。可以采用程序查询方式，延时等待方式和中断方式[14]。流程图，如图20
4.3 数据显示流程图
在测量过程需要显示目前压力值、漏气速率；测量结束后以动态方式显示收缩压、舒张压及心率；血压计校准时需显示目前压力值、漏气速率[15]。流程图如图21

清读数据
输出数据
进行A/D转换
数据初始化
N
图20 数据采集流程图
修改显示位置
调Drcommand
数据送P1口
调RESET
Y

开始

转换完毕？

N
数据传完送了？

Y

RET

图21 数据显示流程图

4.4. 电子血压计运作程序设计
DAT EQU P1.0;
ORG 0000H;
LJMP START;
ORG 0030H;
START: LCALL NPC-1210 ；调用NPC-1210
LCALL LCD1602 ；调用LCD1602
SJMP START
RD18B20:LCALL INIT
LCALL GETWD
REET
INIT: CLR EA ；将总中断关闭
INI10: SETB DAT ；P1.0改为输入
MOV R2,＃200
INI11: CLR DAT
DJNZ R2,INI11 ；主机发复位脉冲持续3μs×200=600μs
SETB DAT ；
MOV R2,＃30
IN12: DJNZ R2,INI12 ；NPC-1210等待2μs×30=60μs
CLR C
ORL C,DAT ；NPC-1210数据线存在脉冲吗
JC INI10 ；NPC-1210未准备好，重新初始化
MOV R6,＃80
INI13: ORL C,DAT
JC INI14 ；NPC-1210数据线变高，初始化完毕
DJNZ R6,INI13 ；数据线低电平可持续3μs×80=240μs
SJMP INI10 ；初始化失败，重新初始化
INI14: MOV R2,＃240
IN15: DJNZ R2,INI15 ；NPC-1210应答至少2μs×240=480μs
RET
WRITE: CLR EA
MOV R3,＃8 ；写一种字节时，循环8次
WR11: SETB DAT
MOV R4,＃8
RRC A ；写入位从A中转移到CY
CLR DAT
WR12: DJNZ R4,WR12 ；等待16μs
MOV DAT, C ；命令字按位依次送给到NPC-1210
MOV R4,＃20
WR13: DJNZ R4,WR13 ；使得写过程将会持续60μs
DJNZ R3,WR11 ；未送完一种字节继续
SETB DAT
RET ；
READ: CLR EA
MOVR6,＃8 ；循环8次，读一种字节
RD11: CLR DAT
MOV R4,＃4
NOP ；低电平将会持续2μs
SETB DAT ；将口线设为输入
RD12: DJNZ R4,RD12 ；等待8μs
MOV C,DAT ；主机按位依次读入NPC-1210数据
RRC A ；读取数据移入A
MOV R5,＃30
RD13: DJNZ R5,RD13 ；使得读过程持续60μs
DJNZ R6,RD11 ；读完一种字节数据后，存入A中
SETB DAT
RET
结 论
课题设计不仅增强了自己对单片机知识更深一步学习，并且也具有许多其他各科内容（传感器技术、模/数转换技术、医学器械等）。完毕这个课题后我得出如下结论：
一、老式血压计操作比较复杂，测量精度较低，并且受环境影响较大。在使用时，需要用一种精确汞柱血压计一同校核，专业性较强。为了让每个血压计使用者更以便使用与维护血压计，我们设计了一台操作便捷，测量精确，无需维护智能型测量血压装置，加入了现如今较为火热电子技术：以数字压力传感器NPC1210测得血压值，再将血压数据通过ADC0809数模转换器转换成数字信号，传入89C51单片机，然后由单片机控制，经主程序处理数据之后，在液晶显示屏上把数据显示出来。
二、该血压计在投入生产中会比老式血压计成本价较高，并且坏后进行维修也比老式血压计较为知识化，维修点较少。
三、该血压计后来研究方向：该血压计硬件对信号详细处理、与传播并不完善（如单片机各个模块对血压信号详细处理、压力传感器怎样采集信号、传送信号），这是未来研究方向。
最终，通过这次毕业设计锻炼了我对知识运用能力以及全面考虑问题能力。相信通过这次课题将会对我后来学习及工作都会有很大协助。
做这个设计中，我学会了诸多此前没学过知识，也巩固了诸多此前没学好知识，
参照文献
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[2] 崔桂华,万兆强,金少华 .高血压自我疗法 .中国中医药出版社 ,. 3～7
[3] 胡大一,钟南.高血压知识问答.科学出版社 ,. 22～24
[4] 朱鼎良.血压和血压测量.人民军医出版社 ,. 12～14
[5] 铁道部科研编 .电阻应变式压力传感器.人民铁道出版社 ,. 13～15
[6] 王忠诚,孙唯真.电子电路及元器件入门教程.电子工业出版社,. 12～14
[7] 周国祥.微机原理与接口技术.中国科学技术大学出版社,. 36～38
[8] 陆志良.贴片数模转换器件集成电路速查手册.人民邮电出版社 .4～6
[9] 许宝发.新编高级电工简要读本.上海科学技术出版