(参赛编号20100099)（简易家庭电子护士）--2011年福建地区第四届“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书赛编号：20100099作品名称：简易家庭电子护士(指导老师张璘)(参赛学生1谢清辉)(参赛学生2邱良胜)(参赛学生3许丽红)(参赛学生4张晓清)公元2010年12月10日作品创意书摘要本作品以HT46单片机为核心，介绍了一种基于单片机控制的简易家庭电子医生。它具有测量老人、孩子等家庭成员的体温、心率、血压三项临床、手术和生理研究领域中极为重要的参数。当人体的体温、心率、血压出现异常时，会发出语音提示；当人体因为高烧或者心脏病突发而丧失求救能力时，它会通过无线通信模块自动向亲人和医院发出求救信息。同时，该电子护士还具有数据存储功能，存储的数据可以提供给医生,方便医生对病情进行分析。家庭电子护士的数据存储在远程医疗方面也有重要的意义。作品介绍随着人们生活水平的提高，地球环境不断遭受破坏，多种疾病威胁着人们的健康。人们逐渐开始关注自己的身体健康状况，但是多种疾病往往会潜伏在人们身体，很久才爆发。高血压、心脏病等致命的突发疾病是人们难以预防的。如何不上医院检查，但能够及时又方便地了解自己的身体状况成为我们构思的主要线索。在医学上，心率、体温、血压，这三项参数是临床、手术和生理研究中起着极为重要的作用。然而，现在的产品往往都只能检测心率、体温或者血压三项中的一项,加上没有语音提示，使用起来极其不便。于是，我们试想：能否设计一个产品可以同时检测这三项，同时又有提醒用户的功能，使得我们更方便了解自身健康状况。因此,以方便使用为首要条件，我们设计出能够快速测出人的心率、体温和血压的家庭电子护士，就像医院的护士可以实时监控病人的情况。一旦参数指标超标，系统会出现语音报警并自动发送信息给医生或者亲戚朋友，告知他们有异常情况发生。同时，监测数据被自动存储起来以方便医生对病情、病因进行分析。这就是我们的简易家庭电子护士。工作原理(一)：电源模块的选择电源是整个电路中主要的部件，由于运放使用12V电压，单片机等使用5V电压，所以使用了升压模块。使用max608芯片，max608输入电压范围为1.8-16.5V，所具有的脉频调制控制模式能够提供非常高的效率，输出电压可以固定5V或可调至12V。(二)、数据采集模块体温采集模块的基本组成框图A/D转换信号放大温度传感器电源HT46单片机a、采用集成温度传感器。集成温度传感器ad590具有线性好、精度高、灵敏度高、体积小、使用方便等优点。它是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。AD590的测温范围为-55℃～+150℃，能满足本设计的0～50度测量要求。根据官方datasheet：流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度（开尔文）度数。AD590线性电流输出为1µA/K,正比于绝对温度。b：放大器选用lm358运放，lm358具有体积小，精度高的特点c：A/D转换器的选择方案一：ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，采用cmos工艺制造，为28引脚封装，由于体温计体简单的功能用不上8通道，体温计体积一般不是很大，并行芯片不利于设计优化，而且adc0809与单片机接口复杂，IO口比较多，故不采用此方案。方案二：选用adc0832。ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。它体积小，输入输出电平与ttl/cmos相兼容，5V电平供电时，输入电平在0-5V之间。而且转换时间仅25us，采用串行的结构更有利于缩小设备的体积和留出更多的IO口以供扩展更多功能。而且速度方面也不慢。血压采集模块设计驱动器单片机HT46泵气装置放大电路带通滤波二次放大ADC采样袖带压力传感器a、血压的测量有两种方法：“柯氏音法”和“示波法”。采用柯氏音法原理的水银血压计一直以来是临床测量血压所采用的标准血压计，其准确性毋庸置疑。在水银血压计的使用过程中，准确判读柯氏音是关键，而柯氏音的准确判读需要受过一定的训练，不容易为普通群众掌握。采用示波法原理采集数据使用简单，在社会上也有普遍的应用。因此本设计采用的是“示波法”测血压。b、测量技术：首先对袖带充气使其具有足够的压力，从而阻止血液在局部主动脉的流动。随着压力逐渐释放，当血液开始流过动脉时，测量到的压力值为心脏收缩压。同时还可以监测到脉搏跳动的速率。继续缓慢放气，使袖带内压力逐渐降低，当袖带压力降低到等于或稍低于舒张压时，血流又恢复畅通，此时测量到的数值相当于心脏的舒张压。由此完成一次完整的测量周期，整个过程由装置中的泵、充气袖带、电子阀和压力传感器完成。