基于MSP430的数字血压测量系统

　　0 引言

　　血压指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力。准确、及时地监测血压，对于了解病情、疾病诊断、指导心血管治疗和保障重危病人安全都有极为重要的意义。

　　1 血压信号的采集和处理

　　系统的总体方案设计如图1所示，整个系统总体上主要由气路部分

　　1.1 电源设计。供电采用4节5号的1.5伏干电池供电，所以电源芯片选择了LT15071S8-3.3型，提供稳定的3.3V电压，作为便携电路中模拟电路的电源即VCC，也作为数字电路的正电源+3.3V，提供给单片机。

　　1.2 充气加压电路、放气减压电路。通过单片机输出高低电平来控制气泵和气阀的工作。当单片机的控制信号为低电平时，气泵停止充气，气阀处于放气状态;当单片机的控制输出信号为高电平时，晶体三极管饱和，相当于开关闭合，气泵充气，气阀处于关闭状态，二极管截止。减压电路控制原理与充气加压电路相同。

　　1.3 传感器驱动及前级放大电路。由单运放TLE2021和稳压二极管LM236构成传感器的驱动电路，传感器的输出以差分方式输入到前级放大器LM324。压力传感器采用SMI5310型表面安装电阻式压力传感器。采用恒流激励方式使传感器正常工作。经测试，传感器在0.64mA恒流下能正常工作且线性度较好。考虑到后续滤波电路及A/D转换的电平要求，在保证传感器不产生线性失真的情况下，前级增益不宜过大。

　　1.4 滤波及后级放大电路。后级放大和滤波电路主要利用传统四运放芯片TL064来满足要求。此电路为典型的二阶有源滤波电路信号经过低通滤波器后分成两路，一路经电平调整后送入单片机的A/D模块。

　　经过模拟电路放大滤波处理的袖带压力信号分成了两路，即低频率的斜坡压力信号和高频率的脉搏波动信号。两路信号分别使用A/D模块的两个外部模拟信号输入通道：斜坡压力信号输入A0通道，脉搏波动信号输入A1通道

　　1.5 数据存储。以单片机为核心的仪表要考虑发生掉电时的数据保存问题，MSP430F149微处理器具有片内的FLASH存储器，能满足研究中需长时间同步记录数据的要求，它克服了传统记录仪的缺点，为大量数据的获取与保存提供了一种可靠而便捷的方法，实现系统的掉电数据保护，同时简化了系统结构，也提高了系统可靠性[4]。

　　1.6 血压数据的传输。系统选用了表贴的MAX3223CAP专用芯片实现电平转换。MAX3223是3V～5.5V供电的RS232收发器，实现用户板与微机系统之间的数据串行通讯。需外接4个电容。一端与单片机相接，另一端通过9针连接器与微机串行口相接。即R1IN：RS-232电平信号接收输入端，R1OUT：转换后的TTL电平信号输出端，接MSP430F149的URXD1接收端，即P3.7。T1IN:RS-232电平信号输入端，接MSP430F149的UTXD1发送端，即P3.6。T1OUT：转换后的RS-232电平信号输出端[5]。