新型电子血压计控制电路的制作方法

本实用新型涉及一种血压计控制电路，更具体说，它涉及一种新型电子血压计控制电路。

背景技术：

随着现代医学的发展，家用医疗器械纷纷出现在人们的生活中，带给人们极大的便利，血压计就是其中非常实用的一种。但传统的模拟血压计操作复杂，测量精度不够，受环境影响严重，后期维护难度大，已不能满足现代生活的要求。因此，电子血压计应运而生。但现有的电子血压计结构复杂，稳定性较差，精度较低，因此亟需发明一种新型电子血压计控制电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、测量精确、安全可视的新型电子血压计控制电路，通过优化设计控制电路，使之具有携带方便、操作简单、测量精确、维护容易等优点。

这种新型电子血压计控制电路，包括单片机、时钟电路、复位电路、电源模块、血压检测模块、按键模块、线性阀控制模块、显示模块和蜂鸣提示模块；

所述单片机采用电源模块提供的+5V电压作为电源，血压检测模块电路的两个输出信号AD0与AD1分别接入单片机的P15端口和P16端口，按键模块的4个按键信号分别输入单片机的P00至P03端口，时钟电路连接到单片机的X1与X2端口，复位电路接入单片机的RESET端口，单片机P13、P14端口分别输出PWM1、PWM2信号用于驱动线性阀控制模块，单片机P04至P07端口输出信号控制显示模块，单片机的P20～P27端口输出控制显示模块的七段数码管，单片机P10端口输出提示信号用以启动蜂鸣提示电路；

所述时钟电路由微调电容C8、C9、阻抗匹配电阻R6与外部晶振XTAL1构成谐振电路，时钟电路接在单片机引脚X1与X2之间，构成一个电容三点式振荡器，给单片机提供内部时钟；复位电路由按键开关S1、电容C7与电阻R5组成，S1与C7并联连接到单片机RESET引脚，当单片机需要复位时，按下S1，产生复位信号将单片机还原到起始启动状态；

所述电源模块电路由整流二极管D1、电容C1、C2组成，电源模块电路为单片机和其他模块提供稳定的+5V和-5V电压，外部的+6V电压经过整流二极管D1、电容C1、C2，得到+5V电压给控制电路供电；稳压芯片及其外围元件电阻R1～R3、电解电容C3～C6、整流二极管D2和电感L1～L2构成DC/DC(直流/直流)电压反向变换电路，得到-5V电压；限流电阻R4与发光二极管D3构成指示电源正常工作电路；

所述血压检测模块电路包括压力传感器、增益设置电阻R23、仪表放大器、普通滤波电路、隔直电容C11、二阶压控带通滤波器和放大电路，主要用于检测静态直流血压信号和脉搏波信号，经放大滤波后输入至单片机；

所述线性阀控制模块电路包括充气阀驱动电路和泄气阀驱动电路，每组驱动电路均由限流电阻、晶体管和防反二极管组成，接受单片机的指令，对外部线性充气阀和泄气阀进行开关控制，完成相应的袖带充放气过程。

作为优选：晶振XTAL1的振荡频率范围在0～33MHz。

作为优选：所述按键模块电路包括四组相同形式的电路，每组电路均由一个电阻、一个电容和一个按键开关组成，用于设置系统的开/关状态、测量开启/停止、测量结果的显示与否以及是否需要循环显示等。

作为优选：所述显示模块电路包含四组相同形式的电路，每组均由一个PNP三极管和一个共阳极的七段数码管组成，用于显示测量得到的收缩压与舒张压。

作为优选：所述蜂鸣提示模块电路包括限流电阻R41、NPN三极管Q7和蜂鸣器LS1，当测量结束或测量过程中出现问题时，单片机P10端口输出高电平，驱动蜂鸣器进行发声提示。

作为优选：单片机为STC12C5A60S2单片机。

作为优选：电压反向变换电路中的稳压芯片的型号为MC34063A，整流二极管D2为肖特基整流二极管1N5819。

作为优选：血压检测模块电路中的压力传感器的型号为MPS2100，仪表放大器的型号为AD623。

作为优选：线性阀控制模块电路中的晶体管为达林顿TIP122晶体管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型改进了电子血压计的控制电路，使其稳定性更强，精度更高，使之具有携带方便、操作简单、测量精确、维护容易等优点，进一步提高人们的生活质量。本实用新型结构简单、安装方便、使用寿命长，是一种节约型的电子血压计控制系统。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图；

图2是电源模块电路图；

图3是单片机STC12C5A60S2与时钟、复位电路图；

图4是血压检测模块电路图；

图5是按键模块电路图；

图6是线性阀控制模块电路图；

图7是显示模块电路图；

图8是蜂鸣提示模块电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

如图1所示，所述的新型电子血压计控制电路，以STC12C5A60S2单片机为核心。电源模块为单片机和其他模块提供稳定的电源电压。时钟电路为单片机提供内部时钟。发生异常情况时，复位电路可将单片机还原至起始启动状态。血压检测模块用于检测静态直流血压信号和脉搏波信号，放大滤波后输入至单片机，结果反映在显示模块中。按键模块用于设置系统的开/关状态、测量开启/停止、测量结果的显示与否以及是否需要循环显示等。线性阀控制模块接受单片机指令，对外部线性充气阀和泄气阀进行控制，以完成相应的袖带充放气过程。当测量结束或测量过程中出现问题时，单片机驱动蜂鸣提示模块进行发声提示。

如图2所示，由于便携式电子血压计采用+6V直流电源供电，而控制电路系统则需要+5V与-5V电源，因此需要进行电压转换处理。外部的+6V电压经过整流二极管D1降压，再通过电容C1、C2滤波后，得到+5V电压给控制电路供电。而后，降压得到的+5V电压作为MC34063A芯片的电源，MC34063A芯片及其外围元件电阻R1～R3、电解电容C3～C6、肖特基整流二极管D2、电感L1～L2构成了DC/DC(直流/直流)电压反向变换电路，最终将+5V电压转换为-5V电压，提供给血压检测模块电路。

如图2所示，R4与D3构成支路连接于+5V电源，当电源达到工作要求时，电流从+5V电源经过限流电阻R4，提供给发光二极管D3，使其导通，指示电源正常工作；反之，电源过低时，无法驱动发光二极管，D3不工作。

如图3所示，STC12C5A60S2单片机作为本电路的控制核心模块，具有良好的性能，能满足本控制电路对芯片的要求。该单片机采用电源模块提供的+5V电压作为VCC电源，血压检测模块电路信号AD0与AD1分别接入单片机的P15端口和P16端口，按键模块的4个按键信号分别输入单片机的P00至P03端口，时钟电路连接到单片机的X1与X2端口，复位电路接入单片机的RESET端口，线性阀控制模块信号PWM1、PWM2分别从单片机P13、P14端口输出，显示模块控制信号从P04至P07端口输出，单片机的P20～P27端口输出控制七段数码管，蜂鸣提示信号从单片机P10端口输出，用以控制各自对应的模块。其中，电阻R7～R14、R15～R22分别作为P00～P07、P20～P27端口的上拉电阻，接至+5V电源。

如图3所示，微调电容C8、C9、阻抗匹配电阻R6与外部晶振XTAL1构成谐振电路，接在STC12C5A60S2单片机内部的反相放大器的反馈回路上，即单片机引脚X1与X2之间，从而构成一个电容三点式振荡器，给单片机提供内部时钟。晶振XTAL1的频率范围可在0到33MHz之间，根据实际需求，本系统采用11.0592MHz的晶振频率。

如图3所示,复位电路由按键开关S1、电容C7与电阻R5组成，S1与C7并联连接到单片机RESET引脚。当单片机需要复位时，可按下按键S1，产生复位信号将单片机还原到起始启动状态。

如图4所示，压力传感器MPS2100通过芯片内部的压敏电阻作用，采集血压计袖带压力信号，并转换成微弱的电压信号。该信号输入仪表放大器AD623，通过合理选择增益设置电阻R23的阻值，将该信号放大501倍输出，而后分成两路信号：一路信号经电阻R24与电容C10组成的滤波电路后，作为静脉直流血压信号AD0，输入到单片机P15端口；另一路信号经过隔直电容C11变成交流量，而后通过由运算放大器OP07、电阻R25～R30和电容C12～C14构成的二阶压控带通滤波器，信号被滤波且放大2倍，再经由运算放大器OP07、电阻R31～R34和防反二极管D4组成的放大电路，信号又被放大101倍后，作为脉搏波信号AD1，最终送入单片机P16端口，得到收缩压和舒张压。

如图5所示，按键模块包含四组相同形式的电路，每组电路均由一个电阻、一个电容和一个按键开关组成。当开关断开时，电阻与电容构成RC充电回路，将输出信号P00～P03充到高电平；而当按键按下，开关导通时，电容与开关构成放电回路，P00～P03信号将被快速拉至低电平，输出至单片机。

如图6所示，线性阀控制模块由充气阀驱动电路和泄气阀驱动电路组成。限流电阻R39、达林顿TIP122晶体管Q1和防反二极管D5构成充气阀驱动电路，而电阻R40、晶体管Q2和二极管D6构成泄气阀驱动电路。当需要采集血压时，单片机输出PWM1信号为高电平，使Q1导通，输出信号PUMP1被拉至低电平，驱动充气阀开始工作。当充气结束后，PWM1将变成低电平，Q1截止，PUMP1为高电平，充气阀停止工作，同时，单片机将PWM2变为高电平，Q2导通，PUMP2为低电平，泄气阀开始工作，直至泄气完成，单片机将PWM2信号变成低电平，泄气阀停止。

如图7所示，显示模块包含四组相同形式的电路，每组均由一个PNP三极管和一个共阳极的七段数码管组成，用于显示测量得到的舒张压与收缩压。其中，P04～P07为单片机控制信号，当控制信号为低电平时，三极管导通，七段数码管的公共端VCC连接高电平，数码管显示相应的数值或字符；反之，当控制信号为高电平时，三极管截止，数码管不工作。

如图8所示，蜂鸣提示模块电路包括限流电阻R41、NPN三极管Q7和蜂鸣器LS1。当系统测量结束或测量过程中出现问题时，单片机P10端口输出高电平，通过R41，使Q7导通，从而驱动蜂鸣器发声提示。