基于單片機(jī)的血壓測量計設(shè)計

#1QK10KG寸01QK10KG寸0一HodaajiCt工d本設(shè)計所選擇的電容為聚苯乙烯薄膜電容，其絕緣電阻R>50000MQ，損耗角正切值在10-4,量級范圍，電容器的吸收系數(shù)Ka最小為0.05左右，電感量為4*10-3?6*10-3口H。C1=0.022口F，C2=0.01MF。三、電阻器的選擇在有源Rc濾波電路中，主要考慮電阻器的阻值、精度、溫度系數(shù)及工作頻率等參數(shù)。對于要求不高的濾波器，可選用價格低廉的電阻器，如碳膜電阻器。對于高Q及要求參數(shù)隨溫度變化小的濾波器應(yīng)選用金屬膜、線繞及金屬玻璃釉電阻器等。對于工作頻率較高的濾波器應(yīng)選用無感繞法和無感刻槽的電阻器，因為這種電阻器的自身分布電感較小。濾波器所用的電阻均選用碳膜電阻。3.2.3鍵盤與接口設(shè)計鍵盤與單片機(jī)的接口包括硬件與軟件兩部分。硬件是指鍵盤的組織，即鍵盤結(jié)構(gòu)及其與主機(jī)的連接方式。軟件是指對按鍵操作的識別與分析，稱為鍵盤管理程序。雖然對不同的鍵盤組織其鍵盤管理程序存在很大的差異，但任務(wù)大體可分為下列幾項：識鍵：判斷是否有鍵按下。若有，則進(jìn)行譯碼；若無，則等待或轉(zhuǎn)作別的工作。譯鍵：識別出哪一個鍵被按下并求出被按下鍵的鍵值。鍵值分析：根據(jù)鍵值，找出對應(yīng)的處理程序的入口的鍵值。一、鍵盤的組織：鍵盤按其工作原理可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。按其結(jié)構(gòu)中分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。鍵盤的擴(kuò)展也可以通過一些特殊功能的數(shù)字芯片，如各種移位寄存器等+5V"O實現(xiàn)。雖然程序較為復(fù)雜，但占用的單片機(jī)的接口較少。可直接用單片機(jī)的引腳作為鍵盤的行列線，對單片機(jī)的I/O口的拉電流和灌電流特性有較高的要求。本設(shè)計采用這種非編碼矩陣式鍵盤，這樣成本低，使用靈活，且編程簡單，擴(kuò)展容易。如圖3-3所示。為了使硬件設(shè)計簡單化，利用單片機(jī)的RBI,RB2和RB4,RB5進(jìn)行擴(kuò)展成矩陣式鍵盤。B5和B4與單片機(jī)的變位中斷輸入引腳RB5和RB4相連，將其設(shè)置為輸入；B1和B2與單片機(jī)的引腳RB1和RB2相連，將其設(shè)置為輸出，對鍵盤的掃描可采用查詢方式或中斷方式。PIC16F874單片機(jī)的RB5和RB4可以產(chǎn)生變位中斷，是微軟公司專門為設(shè)計鍵盤中斷功能使用的。二、鍵抖動及消除鍵盤按鍵一般都采用觸點式按鍵開關(guān)。當(dāng)按鍵被按下或釋放時，按鍵觸點的彈性會產(chǎn)生一抖動現(xiàn)象。即當(dāng)按鍵按下時，觸點不會迅速可靠地接通，當(dāng)按鍵釋放時，觸點也不會立即斷開，而是要經(jīng)過一段時間的抖動才能穩(wěn)定下來，抖動時間視按鍵材料的不同一般在5ms~10ms之間。健抖動可能導(dǎo)致計算機(jī)將一次按鍵操作識別為多次操作，為克服這種由鍵抖動所致的誤判，本設(shè)計采用軟件延時法，這樣可以簡化硬件設(shè)計。軟件延時法即：當(dāng)判定按鍵按下時，用軟件延時10ms?20ms，等待鍵穩(wěn)定后重新再判斷一次，以躲過觸點抖動期。三、鍵連擊的處理當(dāng)我們按下某鍵時，對應(yīng)的功能便會通過鍵盤分析程序得以執(zhí)行。如果在操作者釋放鍵之前，對應(yīng)的功能得以多次執(zhí)行，如同操作者在不斷操作一樣，這種現(xiàn)象就稱為連擊。連擊現(xiàn)象軟件方法來解決，當(dāng)某鍵被按下時，首先進(jìn)行軟件去抖動處理，確認(rèn)鍵被近下后，便執(zhí)行對應(yīng)的功能，執(zhí)行完后不是立即返回，而是等待鍵釋放之后再返回，從而使一次按鍵只被響應(yīng)一次，避免連擊現(xiàn)象。四、本設(shè)計中鍵盤的工作原理本次設(shè)計鍵盤工作的查詢方式，矩陣式鍵盤的查詢工作原理如下：如圖3-3所示，B4,BS為列線，B1,B2為行線。列線通過上拉電阻連接到電源上；因此當(dāng)無鍵按下時，各列線(B4,B5)均為高電平。當(dāng)行線(B1,B2)分別輸出低電平時，有鍵按下，相應(yīng)的列線B4或B5上會出現(xiàn)低電平。根據(jù)此原理，CPU對整個鍵盤進(jìn)行掃描。所謂掃描，即CPU不斷輪流對行線置低電平，然后檢查列線輸入狀態(tài)，確定按鍵情況。在確定有鍵按下后，先把B1置為低電平、B2置為高電平，再讀入B4,B5的值。若B5為“1”，B4為“0”，則S2鍵按下；若B5為“0”，B4為“1”，則S1鍵被按下；若B4,B5皆為“1”，則證明按下的鍵不在該行，應(yīng)進(jìn)行下一行的掃描。下一行掃描時，令B1為高電平、B2為低電平，判斷方法同前。掃描鍵盤的時間很短，僅為幾微秒，而

按一次鍵至少需要幾十毫秒，所以只要有鍵按下，就可以馬上判斷出是哪個鍵被按下，從而很快執(zhí)行相應(yīng)的功能。五、鍵盤的功能分配本設(shè)計中鍵盤用于主要是為了對單片機(jī)內(nèi)各種參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行修改，以方便用戶根據(jù)自己需要對系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過編程，S1鍵用于啟動或關(guān)閉傳感器；S2鍵用于設(shè)置通道數(shù)目；S3鍵用于設(shè)置數(shù)據(jù)是否傳送至計算機(jī)；S4鍵用于顯示設(shè)置。3.3輸出系統(tǒng)設(shè)計LED介紹LED即發(fā)光二極管，它是一種由某些特殊的半導(dǎo)體材料制作成的PN結(jié)，由于參雜濃度很高，當(dāng)正向偏置時，會產(chǎn)生大量的電子一空穴復(fù)和，把多余的能釋放變?yōu)楣饽?。LED顯示器具有工作電壓低、體積小、壽命長（約十萬小時）、響應(yīng)速度快（小于l^s）、顏色豐富等特點。LED的正向電壓降一般在1.2?2.6V,發(fā)光工作電流在5mA?20mA。七段LED顯示器由數(shù)個LED組成一個陣列，并封裝于一個標(biāo)準(zhǔn)的外殼中。為適用于不同的驅(qū)動電路，有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計采用的是共陽極結(jié)構(gòu)，如圖3-4所示。1-1-cLkc7b□8609bcJdp已日k匚日口共陽極（W管腳圖共陽極圖3-4七段LED顯示器的共陽極結(jié)構(gòu)為了顯示某個數(shù)或字符，就要點亮對應(yīng)的段，這就需要譯碼。譯碼有硬件譯碼和軟件譯碼。硬件譯碼電路的優(yōu)點是計算機(jī)時間開銷比較小，但硬件開支大。軟件譯碼與硬件電路相比，省去了硬件譯碼器，其BCD碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的段碼這項工作由軟件來完成。表3-2顯示的就是共陽極情況下段碼與數(shù)字、字母的關(guān)系。

表3-2LED顯示器字段字符共陽極段碼字符共陽極斷碼字符共陽極斷碼0C0H592HA88H1F9682B83H2A47F8CC6H3B0880DA1499990滅FFH3.3.2數(shù)碼顯示的驅(qū)動電路SEGASEGGSEG?SEUFDIGJT3DIGIT&D1G3T7EJIG1T4Y十DIGITSDIGITSDIGIT2DIGIT!考慮到整體體積的大小，譯碼驅(qū)動電路不采用由六個74LS273組成的數(shù)據(jù)鎖存器和74LS244數(shù)據(jù)緩沖器，這七個集成塊由MAXIM公司的ICM7218C替代。一塊ICM7218C可以驅(qū)動八位七段LED數(shù)碼管，其內(nèi)部集成有BCD碼解碼器、多路掃描電路、顯示驅(qū)動、8*8的靜態(tài)存儲器。ICM7218C既可以顯示十六進(jìn)制格式也可以顯示SEGASEGGSEG?SEUFDIGJT3DIGIT&D1G3T7EJIG1T4Y十DIGITSDIGITSDIGIT2DIGIT!5EK&匸（1BDP可AQDA1JU7VRIT匚HOA/CnDEB/SHUNDDA?101IDO】田ID3圖3-5ICM7218C的管腳功能圖一、主要功能引腳介紹如下：SEGA?SEGG為七段LED的引腳輸出端，在本文中接各位數(shù)碼管的A~G位。DA0?DA2為地址譯碼輸入，分別選擇不同的數(shù)碼管（即不同的位）。DA0~DA2分別接PIC16F874的AN4、RB6、RB7。其功能分配見本章表3-3。ID0~ID3為BCD碼的輸入端。在本設(shè)計中接PORTD端口的RD0?RD3。DIGIT1?DIGIT8分別為各位數(shù)碼管的陽極輸入端。即分別接各個BS206的陽極公共端。HEXA/CODEB/SHUTDOWN為輸入方式選擇端。接高電平，選擇BCD碼輸入方式。WRITE為寫輸入使能端。接低電平，使輸入使能。V+用于接5V的電源，在V+和地之間應(yīng)接兩個并聯(lián)的電容器47口F和0.1口F用于消除驅(qū)動LED的電流紋波的影響。二、主要的參數(shù)（典型值）有：電源電壓：5V關(guān)斷后電流：25口A工作電流：200uALED驅(qū)動電流：70mA顯示掃描速率：250Hz共陽極輸出電阻為4Q,輸出顯示位電阻為50Q功耗：30mA3.3.3七段LED的顯示接口一、顯示方式的選擇按照顯示的方式，七段LED數(shù)碼管顯示有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示之分。對本設(shè)計研究的血壓信號采集系統(tǒng)來說，采用集成顯示芯片ICM7218C的動態(tài)顯示具明顯的優(yōu)勢，它對靜態(tài)顯示而言并不占用更多的機(jī)時，其硬件電路簡單，所用器件較少，便于縮小硬件電路的面積，從而時整個電路的體積可以做得更小。所以本次設(shè)計采用的就是基于集成顯示芯片的動態(tài)顯示方式。在采用動態(tài)顯示的系統(tǒng)中，微處理器或控制器應(yīng)定時地對各個顯示器進(jìn)行掃描，顯示器件分時輪流工作，每次只能使一個器件顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，仍感覺所有的器件都在同時顯示，此種顯示的優(yōu)點是使用硬件少，占用I/O口少。隨著大規(guī)棋集成電路的發(fā)展，目前已有能自動對顯示器進(jìn)行掃描的專用顯示芯片，使電路既簡單又少占用機(jī)時。這里采用的是MAXICM公司的集成顯示芯片ICM72I8C，它能自動對各數(shù)碼管進(jìn)行掃描，其BCD碼到LED段碼的轉(zhuǎn)換也由其內(nèi)部完成（即內(nèi)部具有BCD碼到LED段碼的譯碼功能），顯示方式為動態(tài)顯示，如圖3-5所示。二、引腳功能設(shè)定本設(shè)計所要求顯示接口電路完成兩組三位十進(jìn)制數(shù)字的顯示。即顯示測量結(jié)果：收縮壓和舒張壓，單位為mmHg。把PIC16F874單片機(jī)的PORTD端口（并行從動端口）的RD0?RD3作為顯示器的數(shù)據(jù)BCD碼傳送端口，如圖3-6所示。用PORTA的AN4和

PORTB的RB6、RB7作為的地址譯碼線，由集成顯示芯片進(jìn)行譯碼，分別選中不同的LED數(shù)碼管對應(yīng)的芯片內(nèi)寄存器。圖中74LS244為單向緩沖器，起到隔離、緩沖等功能。數(shù)據(jù)顯示的過程是首先由AN4和RB6、RB7確定當(dāng)前該選中的數(shù)據(jù)寄存器，然后PORTD將相應(yīng)位要顯示的數(shù)字送入對應(yīng)的數(shù)據(jù)鎖存器，集成顯示芯片將自動對內(nèi)部的寄存器進(jìn)行掃描，分別送入對應(yīng)的數(shù)碼管顯示。集成顯示芯片將在第六章電路的實現(xiàn)中做介紹?，F(xiàn)在對地址線、LED數(shù)碼管進(jìn)行功能分配。如表3-3所示。DV6DV6ssssasE5S83238ssssasE5S83238^4LS244PIC16FOO741A01Y1??????1A21￥22A02Y0^4LS244PIC16FOO741A01Y1??????1A21￥22A02Y02A12Y12A22Y2IDOIDL益SEGASEGBSECCSECDSECESECFDIGHlDiemDiGmDIGH4DIGH5DIGIT廳DiGmDIGITS圖3-6LED動態(tài)顯示電路圖表3-3地址線、LED分配表血壓LED分配線AN4RB6RB7收縮壓個位I000十位II001百位III010舒張壓個位W100十位V101百位1103.3.4數(shù)碼管的選取LED（發(fā)光二極管），它是一種由某些特殊的半導(dǎo)體材料制作成的PN結(jié)。其發(fā)光強度與其正向壓降VF和電流IF的乘積有關(guān)，其乘積越大，則發(fā)光強度越大。工作電流一般在5mA?20mA。本文從系統(tǒng)整體考慮，選用的是BS206七段LED數(shù)碼管，其參數(shù)如下：最大工作電流：200mATOC\o"1-5"\h\z正向工作電流：60mA正向壓降（每段IF為10mA）：W3.6V反向漏電流（Vr=5V/每條時）：<100uA反向耐壓：25V光強：±150ucd結(jié)構(gòu)類型：共陽極雙列式封裝形式：雙列塑料環(huán)氧發(fā)光材料：GaAsP這種型號的LED數(shù)碼管由于VF高達(dá)3.6V，故在相同亮度的情況下，其正向電流可以小得多，所以對降低整機(jī)功耗非常有好處。3.4電源的選擇數(shù)碼管的額定電流為6個60mA，加上單片機(jī)PIC16F874的流入VDD引腳的最大電流為250mA共為610mA，再考慮到其它集成塊和電路消耗，選電源功率為1A就可以滿足功率要求。由于本設(shè)計中壓力傳感器所用電源電壓就是PIC16F874單片機(jī)的供電電壓，而單片機(jī)中的A/D轉(zhuǎn)換所用參考電壓直接連接的是PIC單片機(jī)的供電壓。即它們均為同一電源電壓，對于傳感器，其輸出與供電電壓成正比，而A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果與其供電電壓成反比，所以在滿足傳感器和單片機(jī)的正常工作的前提下，電源電路的輸出5V的精度對血壓信號的采集轉(zhuǎn)換結(jié)果沒有影響。本文選擇MC7805A穩(wěn)壓器組成電源電路。MC7805A的一些主要特性參數(shù)如下：輸出電壓：5.0V（min4.9V,max5.1V）TOC\o"1-5"\h\z電壓調(diào)整率：20mV靜態(tài)電流：3.2mA輸出電阻：2M短路電流限額：0.2A

峰值輸出電流：2.5A輸出電壓平均溫度系數(shù)：0.6mV/°C輸出噪聲電壓：10口V/V0輸入輸出壓差(I0=1A)：2V脈波抑制比：75dB采用四節(jié)5號電池供電或者由外接輸出為6V的變壓器供電。其電路連接示意圖如圖3-7所示。電容選擇為鋁電解電容0.33口F和0.1口F。.1.1.MC7305A斗m三2-0.1圖3-7電源電路示意圖第4第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計單片機(jī)主程序設(shè)計本文設(shè)計的血壓采集系統(tǒng)當(dāng)電源打開時，數(shù)據(jù)采集并沒開始，考慮到采集前根據(jù)當(dāng)時情況進(jìn)行一些參數(shù)的設(shè)置，以便能更好地使用。這些參數(shù)的設(shè)置來源來個渠道：一是如果借助于上位機(jī)，可以通過上位機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，然后通過串行口送到采集系統(tǒng)；二是即使有上位機(jī)，也可以直接用本系統(tǒng)設(shè)計的鍵盤進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置完畢，采集系統(tǒng)立即開始工作。當(dāng)然也可采用默認(rèn)設(shè)置，只需按開始按鈕就開始采集數(shù)據(jù)工作。單片機(jī)的主程序MAIN工作流圖如圖4-1所示：圖4-1單片機(jī)主程序流程圖

圖4-1單片機(jī)主程序流程圖鍵盤管理服務(wù)程序本程序用于鍵盤的識別。通過編程，使按下S1鍵時，啟動或關(guān)閉傳感器；按下S2鍵時，執(zhí)行設(shè)置通道數(shù)WAYCOUNT；按下S3鍵時，設(shè)置數(shù)據(jù)傳送標(biāo)志SENDF；按下4鍵時，設(shè)置顯示標(biāo)志DISPLAYF；鍵盤管理程序主要是為了對各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以方便用戶根據(jù)自己的需要對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。4.2.1鍵盤工作的流程圖鍵盤工作的流程圖如圖4-2所示：圖4-2鍵盤管理程序流程圖在流程圖中，標(biāo)志F0為鍵是否被按下的標(biāo)志。當(dāng)鍵掃描發(fā)現(xiàn)有鍵按下時，F(xiàn)0被置1；若無鍵按下，則F0清0。在鍵服務(wù)子程序中，通過逐行列掃描以確定是哪一鍵按下，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的服務(wù)部分，從而作出相應(yīng)的操作。鍵盤的各程序模塊功能分配一、鍵盤初始化子程序KEYINI本程序用于設(shè)置與鍵盤有關(guān)的端口的輸入輸出方式，并關(guān)閉所有的中斷，清除程序控制字中的與鍵盤有關(guān)的標(biāo)志位，準(zhǔn)備接收鍵盤指令。二、鍵掃描子程序用于檢測是否有鍵按下，檢測原理見第五章鍵盤設(shè)計部分。三、鍵盤去抖子程序KEYDELAY用于延時約8ms，其目的是為了消除鍵盤機(jī)械按鈕的抖動。通過延時約8ms然后再判斷一次是否該鍵被按下，以躲過觸點的抖動期。四、鍵服務(wù)子程序KEYZHI用于確定是哪一個鍵被按下，然后執(zhí)行按鍵功能。五、鍵盤管理子程序KEYSERV用于管理前面的一至四個子程序，使鍵盤能順得完成其功能。首先它先調(diào)用初始化子程序KEYINI然后執(zhí)行查鍵KEYSCAN程序，如果檢測到有鍵按下，則調(diào)用軟件延時子程序KEYDELAY去抖動，去抖動后再次進(jìn)行鍵掃描，若確認(rèn)有鍵按下，則需要調(diào)用鍵值程序KEYZHI若無鍵按下，就返回。4.3LED顯示子程序由前面的章節(jié)所知：A/D轉(zhuǎn)換的1LSB代表的血壓值為0.4mmHg,則血壓測量值就應(yīng)該等于ADRES*0.4+BIAODZ。由于在AID轉(zhuǎn)換結(jié)果設(shè)置時將ADCON1中的ADFM設(shè)為0，則A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果將向左移，高8位放入ADRESH中，低兩位放入在ADRESL中本文設(shè)計時省略了低兩位，即將ADRESH中的結(jié)果看成為A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，那么就必須再將ADRESH的值乘以4才能近似地表示結(jié)果（左移一位相當(dāng)于乘2）。這樣帶來的誤差大小為3LSB，即3/210=0.29%，是可以接受的。則血壓測量值就應(yīng)該等于：ADRESH*4*0.4+BIAODZ，為避免單片機(jī)數(shù)據(jù)處理時小數(shù)的乘法運算，本文設(shè)計如下結(jié)果獲得方法：將ADRESH送給一個16位的寄存器（即兩個8位）SSYH，SSYL高位在前，然后將8位的數(shù)據(jù)在這個16位的寄存器中左移4位（相當(dāng)于乘以16），最后將結(jié)果轉(zhuǎn)換化十進(jìn)制時，去掉個位后加上標(biāo)定值即為正式的測量結(jié)果。整個顯示程序的工作是在A/D模塊采集一段時間后才能進(jìn)行，至于是否需要顯示，取決于用戶事先的設(shè)置（可以通過鍵盤設(shè)置和通過PC機(jī)通過給單片機(jī)發(fā)控制字進(jìn)行設(shè)置）。顯示的結(jié)果只是采集數(shù)據(jù)的一個簡單處理結(jié)果，即最大值和最小值。最大值為收縮壓SSY，最小值為舒張壓SZY。整個顯示過程并不是采集一個數(shù)據(jù)顯示一個數(shù)據(jù)，而是一秒鐘更換大約三次，滿足人眼的正常反應(yīng)要求。4.3.1顯示程序的工作流程圖顯示程序的工作流程圖如圖4-3所示。

圖4-3顯示子程序流程圖本程序用于顯示血壓測得結(jié)果。是否執(zhí)行顯示程序，由鍵盤的S4鍵決定。當(dāng)S4=l時，將顯示結(jié)果；當(dāng)S4=0時，將不顯示結(jié)果。默認(rèn)情況為顯示結(jié)果。另外，血壓的顯示結(jié)果為單片機(jī)直接測得結(jié)果，不是經(jīng)過上位機(jī)處理后的結(jié)果。4.3.2顯示程序各模塊功能分配一、顯示初始化子程序DPINI主要用于設(shè)置各個七段LED的地址線對應(yīng)的單片機(jī)的端口設(shè)置為輸出，為后面選擇不同的位做準(zhǔn)備。二、數(shù)據(jù)處理子程序DISPOSE主要用對被測得結(jié)果進(jìn)行乘16的運算，因為根據(jù)血壓值的計算公式，需要對測量值進(jìn)行乘以1.6的運算。為避免進(jìn)行乘法運算，本文采取了測量值二進(jìn)制數(shù)左移4位的算法，相當(dāng)于乘以16。這樣結(jié)果將放大了10倍，在后面的BCD碼轉(zhuǎn)換過程中，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果十進(jìn)制再向右移1位，即去掉轉(zhuǎn)換結(jié)果的個位，最后的結(jié)果就是乘以I.6的正確結(jié)果（省略了小數(shù)部分）。三、BCD碼轉(zhuǎn)換程序BTOBCD用于將顯示結(jié)果轉(zhuǎn)換為BCD碼。其入口條件：ACCBHI,ACCBLO，因為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果為10位乘以4,也就是12位，12位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)應(yīng)的應(yīng)該小于210即4096，故BCD碼的轉(zhuǎn)換結(jié)果用二字節(jié)存儲就夠了。其出口條件：ACCCLO、ACCCHI。四、顯示模塊主程序DPSERV，本程序?qū)⒏鶕?jù)控制字寄存器的顯示時間到標(biāo)志位是否有效決定本次是否顯示。若有效，則重新給顯示頻率寄存器DCOUNT重新賦值；再調(diào)用顯示初始化子程序，并設(shè)置先顯示收縮壓，將結(jié)果進(jìn)行處理后調(diào)用BCD碼的轉(zhuǎn)換子程序，后個位、十位和百位依次送顯，同理再對舒張壓進(jìn)行處理顯示，顯示完成后返回。4.4A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序串行口初始化子程序USARTINTA/D轉(zhuǎn)換后的結(jié)果通過單片機(jī)的串行口送入到上位機(jī)（PC機(jī)）的COM1口或COM2口中，為使通信能順利進(jìn)行，兩的數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)傳輸格式應(yīng)分別一致。本設(shè)計中的上位機(jī)和下位機(jī)的傳輸波特率默認(rèn)為9600bps（也可根據(jù)鍵盤或上位機(jī)送來的控制字設(shè)置速率為19200bps）；采用的格式均為標(biāo)準(zhǔn)的不歸零（NRZ）格式（即1位起始位，8位或9位數(shù)據(jù)位和1位停止位）。本文的數(shù)據(jù)位為9位，其中包括1位奇偶校驗位，用于傳輸數(shù)據(jù)的奇偶校驗。本程序主要完成SCI部件初始化，選擇異步高速方式傳輸9位數(shù)據(jù)允許異步串行口工作傳輸9位數(shù)據(jù)將RC6、RC7設(shè)置為輸入方式，斷絕與外接電路的連接。TMR1,CCP2初始化子程序ADINISIALTMR1和CCP2的初始化，主要是確保A/D轉(zhuǎn)換模塊能進(jìn)行定時采樣。在此程序中將定義程序過程中所需要的一些寄存器，并初始選擇選擇A/D轉(zhuǎn)換通道為RA0，打開A/D在工作狀態(tài)，并使A/D轉(zhuǎn)換時鐘為8tosc；設(shè)置模擬輸入通道為輸入方式，初始化CCP2CON,CCP2工作于特別事件觸發(fā)方式；根據(jù)鍵盤或上位機(jī)送來的控制字設(shè)置采樣速率，最后清所有中斷標(biāo)志位，開啟TMR1后返回。A/D轉(zhuǎn)換通道變更程序WAYTABLE本子程序用于根據(jù)本次采樣通道和鍵盤或上位機(jī)送來的控制字選擇下次將采樣的通道。4.4.4中斷前的現(xiàn)場保護(hù)子程序PUSH本子程序用于將工作寄存器W的值復(fù)制到臨時寄存器W_TEMP將狀態(tài)寄存器具STATUS值復(fù)制到臨時寄存器STATUS_TEMP中。PUSHMOVWFW_TEMP；將W的值復(fù)制到臨時寄存器W_TEMPSWAPFSTATUS,W；將STATUS的高低半字節(jié)交換并將結(jié)果存入W中CLRFSTATUS；將STATUS的IRP或RPI,RPO清零，選擇存儲區(qū)0MOVWFS_TEMP；將W中的值復(fù)制到STATUS_TEMP中RETURN4.4.5中斷返回的現(xiàn)場恢復(fù)子程序POP本子程序與PUSH程序功能相反。將臨時寄存器W_TEM的值復(fù)制到工作寄存器W，將臨時寄存器STATUS_TEMP的值復(fù)制到狀態(tài)寄存器STATUS。POPSWAPS_TEMP,W；STATUSTEMP寄存中結(jié)果的咼低字節(jié)交換；并將結(jié)果送W寄存器中MOVWFSTATUS；將W中的值移入狀態(tài)寄存器中SWAPFW_TEMP,F；將W_TEMP中的咼低字節(jié)并將結(jié)果送到F中SWAPFW_TEMP,W；將WTEMP中的咼低字節(jié)并將結(jié)果送入W中RETURN4.4.6A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序INTSERVA/D轉(zhuǎn)換的中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序里，主要進(jìn)行通道的更改，然后啟動采樣，并對采集的結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)最初的控制字決定是否進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，采樣結(jié)果的顯示。本文對結(jié)果只進(jìn)行了求最大值和最小值的處理，在中斷要結(jié)束時，將關(guān)閉串行口，可以減小功耗，最后進(jìn)行中斷前的數(shù)據(jù)恢復(fù)。整個過程的流程圖如圖4-4所示：

否是否是否計數(shù)為0嗎?是返回發(fā)送數(shù)據(jù)嗎?發(fā)送結(jié)束嗎?開始更改通道，采樣清中斷標(biāo)志現(xiàn)場數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)處理，計數(shù)器減1置顯示時間到標(biāo)志中斷前數(shù)據(jù)恢復(fù)設(shè)置奇偶位否是否是否計數(shù)為0嗎?是返回發(fā)送數(shù)據(jù)嗎?發(fā)送結(jié)束嗎?開始更改通道，采樣清中斷標(biāo)志現(xiàn)場數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)處理，計數(shù)器減1置顯示時間到標(biāo)志中斷前數(shù)據(jù)恢復(fù)設(shè)置奇偶位發(fā)送數(shù)據(jù)關(guān)閉窗口圖4-4A/D中斷服務(wù)流程圖在本程序中，將定時響應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束中斷，首先將進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)，并清除中斷CCP2IF和ADIF標(biāo)志位，然后調(diào)用通道變更程序WAYTABLE并啟動下一次的采樣，對轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行處理，并根據(jù)計數(shù)器的值確定是否執(zhí)行顯示功能，接著就根據(jù)PC機(jī)傳來的控制字或鍵盤的輸入設(shè)置確定是否發(fā)送數(shù)據(jù)給PC機(jī)；若發(fā)送完畢就關(guān)閉通訊模塊以減小功耗；并在返回前恢復(fù)工作寄存器和狀態(tài)寄稱器。4.5串行口接收子程序設(shè)計串行口接收子程序RECE_V用于接收從PC機(jī)傳遞來的控制字，對控制字應(yīng)PC機(jī)和單片機(jī)應(yīng)采用統(tǒng)一的格式。整個接收程序的流程圖如圖4-5所示。在接收程序中，首先判斷接收中斷標(biāo)志位是否有效，若有效，則表示有數(shù)據(jù)傳來，若無效，立即返回；再判斷是否是控制字，是則接收并進(jìn)行奇偶判斷數(shù)據(jù)傳送正確否，若正確則將控制字存放在單片機(jī)的控制字寄存器中，最后返回主程序。

開始否接收標(biāo)志有效?是否是控制字嗎?是否數(shù)據(jù)有效嗎?是返回將通道數(shù)放入RTEMP將數(shù)據(jù)放入標(biāo)志寄存器接收數(shù)據(jù)奇偶校驗開始否接收標(biāo)志有效?是否是控制字嗎?是否數(shù)據(jù)有效嗎?是返回將通道數(shù)放入RTEMP將數(shù)據(jù)放入標(biāo)志寄存器接收數(shù)據(jù)奇偶校驗圖4-5接收數(shù)據(jù)的流程圖th幺t

總結(jié)經(jīng)過前面的硬件和軟件設(shè)計，血壓側(cè)量計能達(dá)到以下功能?？梢詫崿F(xiàn)8通道可部分選擇的血壓信號的巡回數(shù)據(jù)采集，為保證系統(tǒng)處于最佳運行效果，對應(yīng)不同的通道數(shù)目，其參數(shù)設(shè)置分以卞幾種情況：一、當(dāng)只需要對一個通道進(jìn)行采樣時，可以保持較高的采樣速率250Hz，數(shù)據(jù)傳輸速度為9.6kbps,而且在此情況下，可以選擇血壓測量計的顯示功能。二、當(dāng)需要對二個通道進(jìn)行采樣時，這時總的采樣速率為500Hz，而每個通道的采樣速度仍然保持為250Hz，數(shù)據(jù)的傳輸速率為9.6kbps，在此情況下，不能選擇血壓測量計的血壓測量計顯示功能。三、當(dāng)需要對四個（或三個）通道進(jìn)行采樣時，這時總的采樣速率為lKHz，而每個通道的采樣速率仍然為250Hz,但是數(shù)據(jù)傳輸速率提高為19.2kbps，在此種情況下，也不能選擇的顯示功能。四、當(dāng)需要對五個到八個通道進(jìn)行采樣時，這時總的采樣速率為lKHz，而每個通道的采樣速率就降低為125Hz，（也就是增加通道數(shù)以降低采樣速率為代價，不過125Hz的血壓采樣速率還是可以接收的），這時的數(shù)據(jù)傳輸速率仍為19.2kbps，在此種情況下，也不能選擇血壓測量計的顯示功能。當(dāng)選擇超過1個通道以后，就必須借助于個人計算機(jī)（PC機(jī)）才能實現(xiàn)其血壓信號的采集功能，患者個人不能選擇這種情況。當(dāng)選擇只對一個通道進(jìn)行采樣時，也可以借助于PC機(jī)，也可以不需要PC機(jī)（如患者可隨身攜帶，不需要醫(yī)生的參與直接進(jìn)行血壓測量）。在借助于PC機(jī)的情況下，運用血壓分析和處理軟件，不僅可以得到血壓的更為精確的處理結(jié)果，而且可以觀測血壓的波形，借助于個人計算機(jī)的外圍設(shè)備，可以實現(xiàn)對患者24小時的不間斷血壓波形記錄，波形或結(jié)果打印，還可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程就醫(yī)。利用本系統(tǒng)，醫(yī)生可以隨時對患者進(jìn)行深層次的血壓分析和回顧分析，對一些疑癥可通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系其他專家進(jìn)行會診。因此對醫(yī)院和患者來說都是一個比適用的產(chǎn)品。但是，由于知識程度等種種原因，我的此次設(shè)計只能實現(xiàn)1個通道采樣，結(jié)果直接顯示在測量計的LED顯示屏上。有關(guān)PC機(jī)的部分還不能完全實現(xiàn)，我會在相關(guān)方面繼續(xù)學(xué)習(xí)，不斷豐富自己的知識。參考文獻(xiàn)王迎旭.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社.2004竇振中.PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計[M].北京航空航天大學(xué)出版社.1998⑶竇振中，汪立森.PIC單片機(jī)的應(yīng)用設(shè)計與實例[M].北京航空航天大學(xué)出版社.1999⑷王有緒，許杰，李拉成.PIC單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2000⑸耿長清.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京電子工業(yè)出版社⑹胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社.2003史福元.微機(jī)接口與輸入輸出過程通道[M].科學(xué)技術(shù)出版社.1995肖忠祥.數(shù)據(jù)采集原理[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社.2001⑼沈蘭蓀.數(shù)據(jù)采集技術(shù)