引言

　　目前醫(yī)院使用的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)大多為進(jìn)口設(shè)備,，價(jià)格昂貴，就醫(yī)成本高,。本文所討論的系統(tǒng)價(jià)格低廉,，測量準(zhǔn)確，有其獨(dú)特之處,，具有很高的實(shí)用價(jià)值,。

　　1 系統(tǒng)功能和構(gòu)成

　　該系統(tǒng)由一臺PC機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)管理，再配合每個病房單獨(dú)使用的自動血壓監(jiān)測儀（在自動血壓計(jì)內(nèi)部加裝單片機(jī)測控板改裝而成），構(gòu)成完整的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng),。如圖1所示,。

　　管理用PC機(jī)設(shè)置在護(hù)士站，在PC機(jī)上可設(shè)定各病房使用的血壓監(jiān)測儀啟動和測量的時間,，并按設(shè)定的時間控制血壓監(jiān)測儀工作,，然后接收血壓監(jiān)測儀傳回的測量數(shù)據(jù)；最終將各病房24小時傳回的數(shù)據(jù)繪制成圖形或表格,，供醫(yī)生參考,。

　　市場上能完成自動測量的血壓計(jì)種類繁多，但只能完成單機(jī)的測量和少量數(shù)據(jù)存儲,，無法完成無人操作時的定時啟動和自動測量以及測量數(shù)據(jù)的通信傳送功能,。自動血壓監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)方案，是在自動血壓計(jì)內(nèi)部加裝單片機(jī)測控板,，可實(shí)現(xiàn)接收PC機(jī)發(fā)出的指令,、按指令自動啟動、測量,，并從自動血壓計(jì)的液晶顯示屏上采樣測量信號,，經(jīng)分析、譯碼,，最后得到測量數(shù)據(jù)并傳送給PC機(jī)進(jìn)行存儲,、統(tǒng)計(jì)、分析,。

　　2 自動血壓計(jì)的液晶顯示屏工作原理

　　日本精工自動血壓計(jì)的液晶屏由7個數(shù)碼管及1個符號位組成,，其中6個八段數(shù)碼管分別顯示高壓、低壓和脈搏數(shù),，1位小數(shù)碼管用來顯示測量次數(shù),；1個符號位可顯示4種符號，分別反映4種不同的工作狀態(tài),。經(jīng)試驗(yàn)觀測和邏輯分析發(fā)現(xiàn),，液晶屏的每個八段數(shù)碼管由2個信號引腳控制，符號位有1個信號引腳,，還有1個同步信號引腳,，作為信號同步的基準(zhǔn)。見圖2,。液晶屏信號引腳時序關(guān)系如圖3所示,。

　　液晶顯示屏引腳上的脈沖信號每4個同步信號為1個信號周期。在1個信號周期內(nèi)可以控制該數(shù)碼管的4個字段,，這4個字段的控制在時序上采用時分方式實(shí)現(xiàn)；符號位只顯示4種不同的符號，所以只需1個信號引腳,。在每個引腳的周期信號內(nèi),，有4個脈沖與同步信號的脈沖相對應(yīng)，每一個脈沖對應(yīng)控制1個字段,，當(dāng)該位置有正脈沖時,，則對應(yīng)的字段就被點(diǎn)亮。這樣,，4個不同位置的脈沖波形就對應(yīng)該數(shù)碼管4個不同字段（如a,，b，c,，d）,。因此一個八段的數(shù)碼管只需要2個信號引腳，如圖3中引腳1,、2所示波形為數(shù)字3（見圖2）的脈沖信號波形,。

　　3 單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)

　　單片機(jī)測控板的工作需要按照自動血壓計(jì)的工作流程來實(shí)現(xiàn)。硬件電路須滿足以下功能：

　　a）由單片機(jī)的兩個I／O端口送出控制信號,，完成血壓計(jì)的啟動和測量,。

　　b）整形與電平轉(zhuǎn)換。單片機(jī)從血壓計(jì)液晶屏的信號引腳上采樣獲得的信號電平與單片機(jī)I／O接口的電平不一致,，且取出的引腳信號在上升沿和下降沿有毛刺干擾,，需要通過模擬電壓比較器實(shí)現(xiàn)整形與電平轉(zhuǎn)換功能。

　　c）信號采樣,。為取得液晶屏顯示的數(shù)字,，需對16個引腳信號進(jìn)行采樣，即要占用單片機(jī)的16個端口,，為了使電路板能放置到血壓計(jì)內(nèi)部,，盡量縮小電路板，減少占用單片機(jī)的輸入通道,，先將16個引腳信號經(jīng)過2個八選一模擬數(shù)據(jù)選擇器,，變成2路輸出信號，這樣只需占用單片機(jī)2個I／O端口,，再用3個I／O端口作為八選一模擬數(shù)據(jù)選擇器的譯碼控制信號,，用軟件掃描方法完成對引腳信號的采樣，這樣就大大減少對I／O端口的占用,。

　　d）與PC機(jī)的通信,。為構(gòu)造一個RS-232串行通信端口，采用了單片機(jī)的3個I／O端口和1片MAX232集成電路,。

　　e）單片機(jī)選型,。綜上分析,，選用具有10個I／O端口的單片機(jī)即可滿足系統(tǒng)需求。為將信號波形整形為適合單片機(jī)需要的電平,，需多個模擬電壓比較器,。由于PIC16C622單片機(jī)有13個I／O端口，內(nèi)部還設(shè)有比較器模塊,，充分利用單片機(jī)的這一特點(diǎn),，不僅可以省去多片比較器集成芯片，且其I／O端口也可滿足系統(tǒng)的要求,。硬件電路組成示意圖如圖4所示,。

　　4 單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)

　　單片機(jī)要完成的任務(wù)，一是要接收管理計(jì)算機(jī)指令,，按設(shè)定時間開啟電源,、啟動血壓計(jì)開始測量；二是要監(jiān)測整個測量過程,。這不僅需要相應(yīng)的硬件電路,，還需要有軟件的配合，濾除干擾信號,，并按正確的時序,，將每個數(shù)碼管的引腳信號和符號位信號從相應(yīng)引腳上取出，對照同步信號與不同的引腳信號的對應(yīng)關(guān)系,，用軟件掃描的方法,，分別將同一數(shù)碼管的2個引腳上的信號組合在一起，經(jīng)過分析,、譯碼得到最終測量結(jié)果,。最后要完成單片機(jī)與PC機(jī)的通信，將測量結(jié)果送到管理機(jī)上,。主程序框圖如圖5所示,。

　　5 程序調(diào)試

　　程序調(diào)試的難點(diǎn)是如何按照液晶屏引腳信號的正確時序準(zhǔn)確地取出顯示數(shù)據(jù)，這不僅需要配合硬件電路,，觀察液晶屏引腳的信號時序,，而且需要通過反復(fù)試驗(yàn)和測量，調(diào)整軟件參數(shù),，找出準(zhǔn)確的時序數(shù)據(jù),，完整地取出顯示數(shù)字的波形數(shù)據(jù)，然后通過對波形數(shù)據(jù)的總結(jié)譯碼,，得到正確的測量數(shù)據(jù),。最后，單片機(jī)與PC機(jī)通信,，也需要準(zhǔn)確的配合來完成數(shù)據(jù)的傳送。

　　6 結(jié)束語

　　由于目前醫(yī)院使用的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)大多為進(jìn)口設(shè)備,，價(jià)格昂貴,，就醫(yī)成本高，所以較之于自動心電監(jiān)護(hù)儀,，自動血壓監(jiān)護(hù)還遠(yuǎn)沒有得到普及,。本文所討論的自動血壓監(jiān)控系統(tǒng)由一臺PC機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)管理，設(shè)計(jì)思路獨(dú)特,，系統(tǒng)構(gòu)成簡單,，操作和使用方便，與同類設(shè)備相比,，性價(jià)比高,，測量準(zhǔn)確，有很高的實(shí)用價(jià)值,。