目前,市場上的血壓計大部分仍是水銀血壓計,電子血壓計在國外已經大量普及,而我國才開始應用。水銀血壓計每次測量必須由醫生戴上聽診器進行測量,測量過程復雜,而且不同的醫生,測量結果可能不同。而電子血壓計彌補了水銀血壓計的不足。本文使用低功耗MSP430單片機對人體血壓信號進行采集,通過USB控制芯片CH375將這些數據存儲到U盤中,可以通過PC機的軟件分析一天中血壓的變化。

　　1 硬件設計

　　1.1芯片介紹

　　MSP430是近幾年流行的16位單片機,由于它具有超低功耗(在5V電壓下運行于12MHz的80C51工作電流達到十幾mA;而MSP430在3V時的工作電流為340μA,在2.2V的工作電流為220μA)、眾多的片內外設、強大的數據處理能力、系統工作穩定、方便高效的開發環境等特點,被廣泛應用在各種工業儀表中。加之筆者對430單片機比較了解,在本設計中選用了其中的一種MSP430F149,由于該設計中對單片機的外設模塊只要求有A/D轉換模塊,所以可以選用MSP430中較便宜的系列。

　　CH375是南京沁恒有限公司生產的USB總線的通用接口芯片,支持USB-HOST主
機方式和USB-DEVICE/SLAVE設備方式。CH375具有8位數據總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出,可以方便地掛接到單片機/DSP/MCU/MPU等控制器的系統總線上。在USB主機方式下,CH375還提供了串行通訊方式,通過3根線,即串行輸入、串行輸出和中斷輸出與單片機/DSP/MCU/MPU等相連接。本文用的是從南京沁恒有限公司申請的樣片。LCM用的是16×2的HS162-4。自建了自定義字符,實現了簡單顯示“血壓是:XXX.X”。本文中使用HS162-4為的是試驗方便,若是用到實際產品中,可以換用其他種類。

　　選擇Motorola公司壓力傳感器MPX5050GP,其內部含有信號運放和信號調節功能,可以直接將動脈血液對血管壁的壓力轉換為0V～4.7V的電信號,其對應的血壓值為0kPa～49.875kPa(0mmHg～375mmHg)。傳感器采集到的信號送入單片機的AD12模塊前要標度變換,即電平平移。

　　1.2工作原理

　　血壓傳感器將用戶的血壓變換成電壓信號,經過濾波器送到149單片機的AD12模塊中,再經過單片機處理后在LCM上顯示,隨時可以看到血壓值。并且這些數據可以通過CH375儲存在U盤中,在方便時將U盤插到PC機上,可以通過上位機軟件進行觀察,這樣醫生可以從整體上了解患者的血壓變化情況,從而做出正確的診療結果。

　　1. 3系統框圖

　　MSP430單片機使用串口方式同CH375相連,將數據寫入U盤。圖1為其原理框圖。