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pcb抄板MN101EF32D單片機的電子血壓計設計

2020-09-02 點擊量:

     MN101EF32D是鬆下於2008年初推出的產品,MN101Exx係列8位單片機具有複合多功能外圍功能,具有靈活優化的硬件結構,簡單高效的指令係統,完全實現了經濟性和高速性。
     MN101E32D單片機,具有內置64KB閃存,4KB RAM和6個外部中斷,20個內部中斷(包括NMI),9個定時器計數器,3個串行接口,8個A / D轉換器,32 x 4 LCD驅動器,監視定時器,單個係統數據自動傳輸,同步輸出和蜂鳴輸出外圍功能。最小指令執行時間最長為50ns,封裝為64引腳LQFP。使用MN101EF32D的該血壓計的功能如下:
     一個用於靜態壓力和脈搏波測量的10位A / D采樣。
     LCD顯示控製器,直接驅動23 x 4段液晶顯示器,顯示測量過程和結果。
     定時器功能,用於對A / D采樣數據計時並計算自動關機時間。
     使用數字信號處理技術進行A / D采樣信號處理,主要是數字低通濾波及相關計算。
     上電時采用硬件控製方式,下電時采用軟件控製方式,除調節器模塊關機外,其他芯片處於斷電狀態,功耗非常低。
     測量時可以選擇mmHg和Kpa作為主要顯示模式,測量精度高,達到靜態1mmHg,動態3mmHg的測量精度。由於使用鐵電存儲器作為存儲介質,因此數據被長時間存儲。
     該血壓計使用的傳感器為MPS-3100-006G耐壓壓力傳感器,由四個惠型電橋的等效電阻組成,其輸出電壓與輸入壓力成正比,理想情況下當壓力輸入時,電阻值會改變,但實際上溫度的變化也會影響其電阻輸出結果。此外,由於晶體和電路設計中的錯誤以及封裝工藝的影響,零偏移量不為零。因此,必須通過增加的元件來進行單獨的溫度補償電路校正。其主要指標如下:
     一個。傳感器測量範圍:5.8“ 15 PSIG。
     工作溫度範圍:? 40“ 85攝氏度。
     驅動電流:1.5“ 3mA。
     驅動電壓:5“ 15V。
     零漂移:? 25“ 25mV。
     電阻溫度係數為:0.2%/℃。
     由於血壓信號是從手臂獲取的,因此袖帶的位置和手臂的運動很容易幹擾測量信號。根據這些專業特性,電路板克隆要求係統具有高輸入阻抗,高增益,高共模抑製比,低噪聲和低漂移。如圖2所示,圖中的T1是MPS-3100-006G耐壓壓力傳感器。整個電路首先將壓力信號轉換為電壓信號,然後放大並濾波。圖U1,U2是有源傳輸LM324,其輸入阻抗非常高。壓力傳感器的信號被放大,並且通過調節VR1的大小來調節操作的閉環增益,以調節到適合A / D的電壓輸入範圍。 U1下降電路用於測量袖帶中的壓力,MCU使用測量數據來分析和控製袖帶充氣和脫氣的速度。此外,U2傳輸電路將通過一個C11電容分隔的交流信號進行放大,該交流信號可測量人體的脈搏波。由兩個電路收集的數據構成了血壓計每個指示器的重要計算參數。
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