便攜式電子血壓計連續(xù)動態(tài)監(jiān)測的設(shè)計

2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計
2．1 模擬電路
2．1．1信號采集單元
血壓的測量范圍一般是0～200 mmHg，本文選擇Motorola公司的硅壓力傳感器MPX5050GP，其內(nèi)部含有溫度補(bǔ)償和放大器輸出功能，可以直接與單片機(jī)接口相連，使用十分方便。MPX5050GP壓力傳感器具有如下特點：
(1)在0°C到85°C范圍的最大誤差為2．5％；
(2)溫度補(bǔ)償范圍：-40～+125℃；
(3)壓力測量范圍：O～50 kPa(0～375 mmHg)；
(4)供電電壓：5 V(4．75～5．25)；
(5)滿量程輸出：4．7 V；
(6)零位偏壓電壓：0．2 V；
(7)靈敏度：90 mV／kPa，反應(yīng)時間1．0 ms。
本設(shè)計采用的單片機(jī)A／D轉(zhuǎn)換模塊的參考電壓為AVCC電源電壓5 V，而MPX5050GP壓力輸出為0～4．7 V，對應(yīng)的血壓值為0～375 mmHg，則5 V滿量程對應(yīng)的血壓值約為399 mmHg(由375×5／4．7計算可得)。由于A／D轉(zhuǎn)換器為10位，則1LSB所對應(yīng)的血壓值約為0．4 mmHg(由399／210計算可得)，根據(jù)這樣計算所造成的滿刻度誤差為(0．4×210-399)／1 024～1．04％，完全能滿足設(shè)計需要。
2．1．2 模擬信號調(diào)理電路的設(shè)計
TLC2274是一款軌到軌通用四運放，具有高輸入阻抗，高共模抑制比、低輸入偏置電流、低溫漂、低噪音等優(yōu)良性能，并具有較高的電流驅(qū)動能力(±50 mA)，適合于A／D轉(zhuǎn)換這一類的接口電路。TLC2274-1構(gòu)成40 Hz二階低通巴特沃思濾波器，運放接成跟隨器，放大倍數(shù)為1，信號由運放同相端輸入，接成壓控電壓型(VCVS)濾波器。巴特沃思濾波器的最小條件是

中C3總是取最大的電容，通過換算確定R，以使c3=1μF，則R3=R4=R=5．63 kΩ，取特征值5．6 kΩ，C4=0．5μF。經(jīng)過低通濾波器得到的直流信號一路送往ATmegal6的PA0(ADC0)引腳，另一路送到高通濾波器繼續(xù)提取微弱的脈搏振蕩信號。電路如圖2所示。

C7和R7又構(gòu)成了0．4 Hz一階高通濾波器，TLC2274-3構(gòu)成反相放大器，閉環(huán)放大倍數(shù)KF1可以調(diào)節(jié)到3．75倍。