生物医学传感器实验指导书
YJ-02型医学电子教学仪器综合实验箱
实
验
指
导
书
中国科学院 安徽中科智能高技术有限责任公司
目录
第一部分 综合实验箱简介 ..................................................... 2 第二部分 实验项目 .............................................................. 4
实验一 温度测试 .................................................................... 4
实验二 心血管参数测试 .......................................... 9
实验三 肺功能参数测试 ........................................ 21
实 验 四 握力测试.......................................................... 30
实验五 血压测试 .......................................................... 34
实验六 心电测试 .......................................................... 39 第三部分 附录 ............................................................................. 48
一、心血管参数测试 .................................................................... 48
二、肺功能参数测试 .................................................................... 50
三、血压测量 ................................................................................. 52
四、接口器件--PDIUSBD12USB ............................................... 55
五、软件及USB驱动安装 .......................................................... 65
1
YJ-02型医学电子教学仪器
第一部分 综合实验箱简介
YJ-02型医学电子教学仪器综合实验箱以高性能的W78E516单片机作为核心控制器件，配以外存储器、接口器件、模/数转换等电路实现模拟信号的采集、转换和处理，以及各种状态的检测和控制。
实验箱由温度测试、心血管功能测试、肺功能测试、握力测试、血压测试、心电测试、脉搏波波速测试、血氧饱和度测试等实验组成，实验箱采用模块设计。主板电路布局见图1.1。主板包含血压测试、心电测试两个实验模块。所有实验均由单片机配合程序分别控制完成，实验数据通过USB口上传到PC机。实验箱右侧上方有一个通讯指示灯(LED)，当实验箱与PC机联机通讯成功时通讯指示灯点亮，表示实验箱与PC机处于联机通讯测试状态。实验箱应用软件应用于32位win9X或Win2000或WinXP平台，显示器屏幕推荐分辨率为1024*768，实验数据、曲线和参数均可在PC机上显示和保存。
图1.1 电路布局图
2
本实验箱供电电源为直流+10V,+18V/1A，由外部提供。在实验前，用导线将电源引入实验箱左上侧的两个标有+15V和GND字样的接线柱，正端接红色接线柱，负端接黑色接线柱。
打开PCB板上的电源开关，电源指示(绿色)灯亮，表明电源接通，可以正常操作。当出现异常时，应首先关闭电源，再检查相关电路，正常后再重新开启电源。实验前用USB连接线将实验箱的USB口与PC机USB口相连。在PC机退出联机通讯操作之前，不要关闭实验箱电源。
【实验时，严禁带电装卸集成电路或更换元器件。严禁在联机通讯状态带电
拔USB通讯线。拔传感器时，不要用手直接拉传感器线，应握住传感器根部
插头拔除。禁止将插线或其它导体放置于实验箱PCB板上，以免造成短路，
损坏器件。】
3
第二部分 实验项目
实验一 温度测试
一、实验目的
1、了解PT1000温度传感器的特性及使用方法。
2、掌握温度测试电路的原理及设计方法。
二、实验内容
利用铂电阻温度传感器PT1000构成的测温电路，将测得的温度信号送入单片机处
理，所测得的温度值在PC机上实时显示，温度值范围为0?,100?。 三、实验原理
图2.1 温度测试电路原理图
温度测试电路原理图如图2.1。 1、
2、温度传感器由铂电阻PT1000构成，铂电阻一般以0.03,0.07mm的纯铂丝绕在平板型支
架上，用银导线作引出线。铂电阻属无源器件，性能比较稳定。PT1000是铂电阻温度传
4
感器，它适用于测量-60?到+400?之间的温度。 PT1000在0?时，阻值为1000Ω，随着温度的变化电阻值成线性变化，温度每变化1?，电阻值相应变化3.90Ω。 3、测温电路为恒流电路，即流经Rt的电流是恒定的。当温度变化时，PT1000温度传感器的电阻值相应变化，由于流经温度传感器的电流不变，其上电压随着阻值的变化而变化,TEPvb点的电压值亦随着变化，它反映的就是温度变化状况，后边由R85,R86,RW8和运放组成的电路将TEPvb点的电压放大到0-5V范围内供A/D转换电路进行转换。 在图2.1中，假定U29的反相输入(2脚)电压为e1, 流经Rt的电流是i1，则有以下
公式
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成立:
i1=(Vin-e1)/R84 --------式 2.1 式中: Vin为2.5V
TEPvb=e1-(Vin-e1)/R84*Rt --------式 2.2 4、表征温度的电压量送入模/数转换电路，MCS-51内的温度测试功能模块将其转换成数字量，经过处理换算，在PC机上显示其温度值。
四、实验步骤
温度测试电路布局如图2.2。
图2.2 温度测试电路布局图
5
1、用连接线将主板和模板相连，连接方法是:将扁平连接线两头的插头分别对应的插到主
板和模板上的插座上，如图2.3所示，主板插座与其相同:
图2.3 模板插座示意图
2、RW8是调整放大倍数的电位器，用电阻表测量RW8的阻值是否为5K左右，若偏离则调整
RW8为5K，作为放大倍数的粗调。调整方法是，在不接线的情况下，测量2和3连接孔
之间的电阻，调整电位器RW8，使其电阻达到5K，测好以后用插线将用虚线相连的两个
连接孔1和2连起来。
图2.4 调整放大倍数电位器
【注:在测量电阻值时，应将电阻或电位器与电路断开】
由于元器件参数存在差异，最好在测试前，将温度传感器放入恒温液体(如水)，
用电阻表测量传感器的电阻值，按照3.90Ω对应1?的关系换算成温度，如果偏离此值，
则调整RW8 。
3、不接温度传感器,用插线将PT8的两端(1000Ω)与RT的两端分别相连，如图2.5。
图2.5
4、调零:调整RW7,使得运放U29的1脚输出电压(TEPvb)为零或者接近于零(一般为+1mv 以内)。用电压表监测。
6
图2.6
5、满量程调整: 将PT8与RT断开，用插线将PT7的两端(1350Ω)与RT的两端分别相连,
此时联机测量温度，显示的温度值应为89.7?左右，如果不符合，调整RW8。 6、依次分别将PT1,PT8与RT相连，测量运放U29的7脚输出电压TEPvc，
记录
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各组数据，
应符合实验原理中式 2.2给出的关系式，绘出PT阻值与输出电压的关系曲线，观察并
验证其线性度。PT1,PT8阻值如表 2.1。由于电阻的离散性，实际电阻值可能与表 2.1
所列存在误差，应以实际电阻值为准。
PTi PT1 PT2 PT3 PT4 PT5 PT6 PT7 PT8
阻值(Ω) 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1000
TEPvc(V)
温度值(?)
表 2.1
7、将PTi与RT的连接断开，接入温度传感器PT1000,用示波器(慢扫描)监视输出信号
TEPvc，将PT1000放入0?-100?的液体中，温度传感器阻值的变化引起输出信号波形
变化，波形自起始点10%变化到稳定点90%的时间t即为传感器的延迟时间，可用不同
温度的液体测量温度传感器的延迟时间。
8、在实验箱USB指示灯亮的情况下，点击“温度实验”按钮进入温度测试。 9、点击“测试”按钮，温度测试开始，显示的温度值为摄氏温度值，随着温度传感器的信
显示的温度值不断被刷新，显示如下: 号的变化,
7
图 2.7
温度的最小显示值为0?，最大值为100?。如要停止温度测试，点击“停止”按钮即可。 10、将PT1,PT8与RT断开，插入温度传感器，让温度传感器暴露在空气中，此时所测的温度即为室温。
11、将温度传感器放在掌心或腋下三分钟以上,并确保紧密接触，显示的温度值即为体温，通常情况下，腋下温度比掌心温度略低。
2、可将温度传感器放入已知温度的液体中，如温水，测量液体的温度。 1
13、在测试结束后，可点击菜单“文件(&File)”下的子菜单“数据保存为txt文件(&Save)”， 测试数据即保存为文本文件。学生可在老师指导下编写计算机程序，调用文本文件。 14、实验结束，将所有连接线除去。
8
实验二 心血管参数测试
一、实验目的
1、掌握血液循环系统血流动力流变学参数无创检测及实现方法。
2、掌握检测心血管传感器特性和使用方法。
3、掌握表征心血管参数波形及特征点的识别方法。
二、实验内容
通过心血管传感器，检测人体脉搏信号，经单片机处理以后，其脉搏信号波形可在
PC机上实时显示，也可对脉搏信号波形的某些特征点进行编辑。
三、实验原理
图2.8 脉搏波动信号链
图2.8是一例测试成功的脉搏波动链图。基线平稳，振幅适中，标志点明确，拐点
清晰和细节分明。要想获取正确的脉图，除了必须将心血管传感器放于桡动脉搏动最强
位置外，还必须对心血管传感器施加适当的预静压，所加的最佳预静压值应该获取最大
的信号振幅，且保证脉搏波不发生畸变。为了描述实测脉图信号的振幅衰减和波形失真，
我们定义两个判别系数:
(bc)p,, --------式 2.3 (bc)p0
()bfp
()()1bcbfpp --------式 2.4 ,,,
(),()00bfbfpp
()0bcp式中(bc)P0和(bf)P0 分别为最佳预静压P0 时心脏收缩期主动脉最高压力点的脉
压振幅和舒张期二尖瓣关闭点的脉压振幅;(bc)p 和(bf)p 分别为实测预静压P时相对
应的值。
9
,为振幅衰减系数，它反应由于预静压不当所引起的信号幅度衰减;,为波形失真系数，它反应过度预静压引所起的血流被阻断而产生的波形失真。
图2.9 振幅衰减系数,和波形失真系数,与预静压的关系
由图2.9所示，在P
Ps 时， , < 1，并随p的增加而迅速变小，波形严重失真，所以测试不能获得有效信号;在P1--P2 区间内，,,0.707， , , 1，脉图有效，但常会使标志点的识别困难;在P2--Po 区间内，是预静压最佳测试区，该区间约有50mmHg的压力宽度，测试者很容易控制并获取正确的脉图。仪器建议的最佳预静压是被测者的舒张压Pd 。
在完成脉图的取样、量化及存贮操作后，脉图信号的处理包括基线零漂补偿，幅值归一化，脉图标志点识别以及脉图输入参数的确定;其次还需对脉图求面积以及对面积求重心，然后按弹性腔模型导出的公式进行数据运算，最后显示、存贮和打印输出参数。所有功能的实现由微处理器完成操作，现在对脉图标志点识别处理方法加以说明。脉图波形识别采用模式识别技术中的句法模式识别法来实现。脉搏波形基本上是一维信号，图2.10 所示为一个心搏周期所截的典型脉波，脉图的标志点和曲线具有明确的血流动力流变学的生理涵义，它们的对应关系如图所示:
图2.10 完整的典型脉搏波形图
a波: 左心房收缩开始点
c点: 主动脉最高压力点
m，n点: 主动脉振荡点
10
e 点: 左心室停止射血点
e1点: 左心室舒张降压点
e2点: 主动脉瓣关闭点
f点: 二尖瓣关闭点
1234 g 波: 主动脉弹性回缩波
a’波: 左心房收缩开始
DD心脏收缩期时段 T1
心脏舒张期时段 T2
CON26J5D7123+5VDLAMP4LED5RW8(WXD3-13)6XXVe7+5VDR87R898+5VA10KCC910200K10KC62C6311GNDRW7(WXD3-13)1213683473XXVcXXVd+5VA14100K152GNDVI-U28/ (OPA277)48165.1KXXVaXXVb+5VAC61A1/2U29(OPA2277)177+5V+5VR83133R88182VI+-5VA6XXGAD1196R84SENSOR22031057MAX186XXGAD520K21XXVfGND45.1K1/2U29(OPA2277)224-5V23-5V24R86C591041M25+5VAR85100K26 -5A+5AC60104-5VABBR90LAMP10KRW9(WXD3-13)15KC64C65104104
图2.11 心血管参数测试电路原理图
1、心血管参数测试电路如图2.11所示，传感器为压力传感器，基于脉压法原理，测量
TitleAA范围0,50g，精度误差?5%F.S，灵敏度?20mV/ F.S。所测得的人体脉搏信号为毫伏SizeNumberRevisionA4Date:28-Apr-2007Sheet of File:C:\Documents and Settings\Administrator\桌面Drawn By:\YJ01项目\电路\YJ01项目图纸(功能模块)NEW.ddb级，需要进行放大。 1234
U28为差动放大电路，U29为放大及直流电位抬高电路;
U28的输出为:XXVc=(RW7/R83)*(V-V); --------式 2.5 I+I-
U29的输出为:XXVf=(R87/RW8)*XXVc*(R89/R88); --------式 2.6
同时将XXVf的基准电位抬高: 5V *R89/(RW9+R90) --------式 2.7
抬高输出信号基准电位的目的是避免输出信号出现负电位，如图2.12所示。因为A/D
转换器只接受0~5V的输入模拟电压，一般将直流电位抬高1.5V左右即可。
图2.12 U29的1脚的输出信号 (直流电位未抬高)
11
图2.13 U29的7脚的输出信号 (直流电位抬高)
2、本功能模块电路的输出信号送至模/数转换器的输入端，MCS-51内的心血管测试模块
实时地将测试数据通过USB口送到PC机，PC机依据所确定的数学模型，对测试的数
据进行分析、鉴别、计算、处理，最终获得一系列的心血管参数值。
四、实验步骤
心血管参数测试电路布局如下:
图2.14 心血管测试布局图
12
1、用连接线将主板和模板相连，连接方法是:将连接线两头的插头分别对应的插到主板
和模板上的插座上，如2.15图所示，主板插座与其相同:
图 2.15 心血管模块插座示意图
2、将电位器RW7电路中用虚线相连的两个连接孔1和2用插线连接。如图2.16:
图 2.16 RW7电位器示意图
将电位器RW8电路中用虚线相连的两个连接孔1和2用插线连接。如图2.17:
图 2.17 RW8电位器示意图
将电位器RW9电路中用虚线相连的两个连接孔1和2用插线连接。如图2.18:
13
图 2.18 RW9电位器示意图
3、不接心血管传感器，将主板右侧信号源引入本模板，可引入的信号有:PA(正弦波),PB(三角波),PC(方波),通过调整RW23,RW22,RW20来改变信号源的峰-峰值,一般为20,30mV(出厂时已调好)，用此信号源代替传感器的输入信号，正端用插线接入Vin+连接孔，负端(GND)接入Vin-连接孔。用示波器观察U28的输出XXVc，其峰-峰值应为100,150mv。RW7阻值为25K左右。U29的7脚输出信号XXVf峰-峰值应为2.5,3.5V左右，如偏离调整RW8，其阻值一般为6,7K左右。调整方法是，在不接线的情况下，测量对应的连接孔2和3之间电阻，调整对应电位器，使其电阻达到目标值，测好以后用插线将用虚线相连的两个连接孔1和2连起来。也可以使用外接信号源。使用信号源的目的主要是测试电路的放大功能，由于电路结构不同，使用信号源时，输出与输入波形比较可能会不同。
4、去除信号源，连接心血管参数测试传感器，将心血管传感器贴近桡动脉脉搏最强处,
获得脉搏信号，用示波器观察U28的输出端XXVc信号，其显示波形可参照《实验指导
书》的附录中人体七种典型脉搏波形。
5、正常的心血管参数波形出现后, 调整RW7, 改变放大倍数,用示波器观察XXVf,其波形
的幅度随着RW7的改变而改变。观察结束后，将RW7调整在25K左右，调整的方法与
前面调节其他电位器方法相同
6、调整RW8，改变第二级放大倍数，用示波器观察U29的1脚XXVe信号，可看到其幅度
变化，一般信号输出的最大幅度调至4.0V左右。调整的方法与调整RW7类似。 7、调整RW9，改变输出信号的直流电位基准，一般RW9调整在7,8K，调整的方法与调整
RW7类似,这是为了适应A/D电路所要求的输入信号范围。调整中用示波器察看U29的
输出端XXVf，可见其波形上下移动。一般调在1.5V左右,当不施加脉搏信号时，可在
输出端测得其直流电平为1.5V。
8、 脉搏传感器输出信号与测量位置和施加预压力大小有关，观察和记录不同位置和不同
预压力时的输出波形。
14
9、用示波器顺序观察U28的6脚XXVc，U29的3脚XXVd，U29的7脚XXVf波形，并记录
它们在不同条件下的变化情况。
10、 对PC机所显示的波形某些特征进行处理，以帮助对特征点的识别和理解。 11、不同原理的脉搏传感器测试，比较脉搏波的波形。
12、心血管功能实验由心血管功能信息、心血管功能测试、心血管功能测试历史组成。 13、心血管功能信息
点击“心血管功能信息”菜单进入心血管功能信息输入，显示如下:
图 2.19
以上各参数的具体含义:姓名(学号)、年龄、身高、体重、性别、收缩压、舒张压，
分别为被测试者的姓名(学号)、年龄、身高、体重、性别、收缩压、舒张压。在各参
数正确输入后，按“确定”按钮。
14、心血管功能测试
在实验箱USB指示灯亮的情况下，点击“心血管实验”按钮进入心血管功能测试，显
示如下:
15
图 2.20
按照软件界面上的提示，将脉搏传感器固定好，点击“测试”按钮，此时从脉搏传感器 采集到的脉搏信号经软件处理后脉搏波形显示在屏幕上，显示如下:
图 2.21
测试者可根据波形的情况调整脉搏传感器的位置，直到显示的波形符合脉搏波形(具体 波形的样式可参阅《实验指导书》的附录部分)，点击“停止”按钮，显示如下:
16
图 2.22
在点击“信息”按钮后，显示如下:
图 2.23
输入测试者的相关信息，点击“确定” 按钮，测试者信息输入结束(同时可人工点击鼠 标修改波形的E点和F点，心血管波形特征点的医学解释:E点:左心射血停止点， F 点:二尖瓣开放点)。用鼠标选中波形(即使用鼠标的左键点击波形，波形选中后波形的 颜色发生变化)，选中波形后“专家” 按钮变为可选，显示如下:
17
图 2.24
点击“专家” 按钮，显示如下:
图 2.25
显示的是测试诊断结果(分为心脏功能、肺功能、血液功能、血管功能、微循环功能)。点
击“参数” 按钮，可查看各参数的测试结果，显示如下:
18
图 2.26 点击各参数名称显示参数的解释含义，显示如下:
图 2.27 15、心血管功能测试历史
19
图 2.28
可根据时间范围查询测试者的测试记录，要查看某条数据记录，双击该数据记录或点击“打开”按钮，显示如下:
图 2.29
16、可点击菜单“文件(&File) ”下的子菜单“波形数据保存为txt文件(&Conserve)”，
将测试的波形数据保存为文本文件。学生可在老师指导下编写计算机程序，调用文本文件。 17、实验结束，将所有连线除去。
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实验三 肺功能参数测试
一、 实验目的
1、掌握无创检测肺功能参数的电路实现原理和设计方法。 2、通过实验了解肺功能参数的定义及其临床意义。
3、掌握肺功能传感器的使用方法。
二、实验内容
肺功能传感器获取的信号经放大调整后，进行模/数转换，波形图可在PC机上显示，1234同时PC机对波形处理后得出相关的各项参数。
三、 实验原理 DD
26PINJ5
D7+5VD1+5VALAMP2C593RW84C62LED+5VDRW751041036+5VA7GNDU28/A8FVb+5VA910FVa281116VIN-12R83C60GND3CC2R86FGNAD13103+5VAMAX186(OPA2277)4SENSOR15714315U29/B (OPA2277)-5VA16U29/A (OPA2277)-5VAVIN+17R8418U28/B19R85C61FGNAD20621710422523-5VA(OPA2277)24-5VA25R87R88GND26-5VALAMP
RW7BB100K(WXD3-13)R83R84R85R86R87R88
5.1K5.1K15KR89RW851K27K100K180K150K200K15K20K10K47K(WXD3-13)3.3K3.3K20K75K10K10K10K
Title AA
SizeNumberRevisionA4图 2.30 肺功能参数测试电路原理图 Date:27-Apr-2007Sheet of File:C:\Documents and Settings\Administrator\桌面Drawn By:\YJ01项目\电路\YJ01项目图纸(功能模块)NEW.ddb1234
图2.31 输出信号(直流电位未抬高)
21
图2.32 输出信号(直流电位已抬高)
1、肺功能检查通常分为三类:成像类、生化类和动力学肺功能参数测量。本实验采用第三
类测量方法，以呼吸系统动力学原理测量有关肺功能参数，如呼气肺活量、用力肺活量
等，综合评估这些参数，能有效反映肺脏、气管、支气管等呼吸道器官的状态及其调节
功能。
2、肺功能参数测试电路见图2.30。肺功能测试传感器采用差压式孔板流量传感器,气流通
过孔板在孔板两端形成的压力差反映了气流流量的大小,通过传感器的气流流速不同,
其输出电压信号不同，传感器腔的直径为20mm，中间小挡气流孔的直径为12mm。设气
流流速为I(单位L/MIN)，输出信号为Vin(单位mv),根据标定结果得到如下拟合曲线。
--------式 2.8 1) 当Vin>=0(mv),
2) 当Vin<=0(mv), --------式 2.9 3、人在吹吸气过程中，通过传感器获得与气流信号相对应的电压信号。电压信号经过电压
跟随器U28以后进入放大电路，作为传感器与放大电路之间的缓冲与阻抗匹配。电压跟
随器的突出优点是具有极高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
U29将传感器的输出信号进行放大;
U29/A第一级输出为:FVa=(RW7/R83)×(VIN- VIN-); --------式 2.10 +
U29/B第二级输出为: FVb= FVa×(1+RW8/R87+RW8/R88)+RW8×5/R87
--------式 2.11
5/R87为上拉电压。呼吸气时，传感器输出信号有正负，需要将基准电位抬式中RW8×
高，以避免出现负信号送入模/数转换电路的情况出现。
4、如上所述，U29的输出信号FVb实际上表示的是气体流量参数I，经MCS-51单片机处理后，测试数据通过USB口传到PC机，PC机将气体流量参数、流速参数代入一系列的积分公式，计算出若干项表征肺功能的参数，参数的具体含义见肺功能测试结果的注释。 5、肺功能参数计算公式:
找出波形特征点:a、b、c、d、e、f
22
图2.33
flowdata:采样值转换后的流量值，公式中的常数k为经验系数
f最大肺活量= --------式 2.12 k,(flowdata(t)，flowdata(t，1))dt,c
f用力肺活量=k,(flowdata(t)，flowdata(t，1))dt --------式 2.13 ,d
最大呼气流量=|flowdata(e点X轴)| --------式 2.14
最大呼气中段流量= k *用力肺活量 --------式 2.15 四、实验步骤
肺功能参数测试电路布局图如图2.34:
23
图2.34 肺功能参数测试电路布局图 1、用连接线将主板和模板相连，连接方法是:将连接线两头的插头分别对应的插到主板和模板的插座上，如2.35图所示，主板插座与其相同:
、
图2.35 肺功能模块插座示意图
24
2、依照原理图将电阻用插线连接。各由三个电阻构成的“R83, R88组”分别与电路中R83,R88相对应， 可从3个不同阻值的电阻中选择一个作为R83,R88,以R83为例说明其连接方法，其余与R83类似。如下图所示:
图 2.36 R83示意图
上面一个插孔有三条虚线分别与下端三个插孔相连，其下端所指向的3个插孔是3个不同的电阻选择。例如，如果将下端3个插孔的中间一个与上端插孔相连，则R83为3.3K电阻，建议选择阻值如下:
R R83 R84 R85 R86 R87 R88
阻值 3.3K 3.3K 100K 15K 180K 15K
表 2.2
3、放大倍数调整。测量RW7阻值应为92,96K，如果偏离，则调整RW7。调整方法是，在不接线的情况下，测量连接孔2和3之间电阻，调整电位器RW7，使其电阻达到目标值，测好以后用插线将用虚线相连的两个连接孔1和2连起来。如下图所示:
图 2.37 放大倍数调整电位器示意图
4、测量RW8阻值应为6K左右，如果偏离，调整RW8。调整方法与RW7相同。如下图所示:
25
图 2.38 基准电位调整电位器示意图
5、不接肺功能传感器，将主板右侧信号源引入本模板，可引入的信号有:PA(正弦
波),PB(三角波),PC(方波),通过调整RW23,RW22,RW20来改变信号源的峰-峰值,一般为
20,30mV(出厂时已调好)，用此信号源代替传感器的输入信号，正端用插线接入Vin+
连接孔，负端(GND)接入Vin-连接孔。用示波器观察输出信号Fvb，Fvb峰-峰值应为
2.5,3.5V左右。也可使用外部信号源。使用信号源的目的主要是测试电路的放大功能，
由于电路结构不同，使用信号源时，输出与输入波形比较可能会不同。 6、去除信号源，接肺功能测试传感器，用纸咬嘴套在传感器吹嘴上，用嘴对着传感器腔体
先吸后吹，即吸足气后，猛力快速用最高呼气流量向传感器内吹气，得到的波形如图2.32
所示。
7、吹吸气时，用示波器观察Fva、Fvb，可见波形如图2.31或图2.32所示，调整RW7改变
放大倍数，输出波形幅度随之改变。调整RW8，除改变放大倍数外，同时还改变输出信
号的直流基准电位;一般基准电位确定在2.0,2.2V，当不施加传感器信号时，可在U29/B
的输出端测得直流电位为2V左右;可观察到输出信号波形上下移动。进行本实验后，
应将电位器恢复到本实验第3，4条所推荐的电阻值。
8、肺功能信息输入
点击菜单“肺功能”下的子菜单“肺功能信息”进入肺功能信息输入，显示如下:
26
图 2.39
以上各参数的具体含义:姓名(学号)、年龄、身高、体重、性别，分别为被测试者的姓名(学号)、年龄、身高、体重、性别。
9、肺功能测试
在实验箱USB指示灯亮的情况下，点击“肺功能实验”按钮进入肺功能测试，显示如下:
图 2.40
具体测试方法:测试时测试者平静呼吸，然后用力吸气，紧接着用力呼气，点击“停止”
27
按钮，显示如下:
图 2.41
选择测试者的信息，点击“信息”按钮，以确认测试者的信息参数，再点击“专家”按
钮，计算得出测试结果，显示如下:
图 2.42
28
点击各超链接可查阅参数的医学含义，如点击“最大肺活量”，显示如下:
图 2.43
测试结束后，可点击菜单“文件(&File) ”下的子菜单“数据保存为txt文件(&Conserve)”，将测试的波形数据保存为文本文件。学生可在老师指导下编写计算机程序，调用文本文件。
10、实验结束，将所有连接线除去。
29
实验四 握力测试
一、实验目的
1、掌握握力测试电路的原理及设计方法。
2、了解握力测试传感器的构成及使用方法。
二、实验内容
握力测试传感器获取的信号经电路放大处理后送入模/数转换电路, MCS-51内的握
力测试模块将其转换成数字信号，得出握力值传到PC机上显示。
1234三、实验原理
DD
+5VACON26J5
R871D710023+5VA+5VDLAMPU2945LED83617RW8(WXD3-13)2R8684+5VD100910-5VA11OPA2277GNDCC1213-5VA141510KGND1617+5VA+5VA18WLVb19-5VA2010421WLVc22C5923WLVaU28/INA128243525WLAD6MAX18626WLAD2R8547+5VA2.7M11BBLAMP8
VI-42R83R84100K100KSENSORVI+3-5VARW7(WXD3-13)GND500
TitleAA
SizeNumberRevision图2.44 握力测试电路原理图 A4Date:27-Apr-2007Sheet of File:C:\Documents and Settings\Administrator\桌面Drawn By:\YJ01项目\电路\YJ01项目图纸(功能模块)NEW.ddb握力测试传感器为压力传感器，受力范围为0 Kg,50Kg, 精度误差?1%F.S。在+5V 1234
电源工作条件下, 满量程输出为10.45mV左右, 传感器受力后，输出与受力大小成线性
比例关系的电压信号，此信号经仪表放大器INA128放大后, 送至模/数转换电路,
MCS-51内的握力测试模块将此信号转换为数字信号，并依据一定的关系式得出握力值，
传到PC机上显示。
四、实验步骤
握力测试电路布局如下:
30
图2.45 握力测试电路布局图
1、用连接线将主板和模板相连，连接方法是:将连接线两头的插头分别对应的插到主板和模板的插座上，如2.46图所示，主板插座与其相同:
图2.46 握力测试模块插座示意图
2、INA128是差分仪表放大器，其所接的电位器RW7用于调整放大倍数。在握力测试之前，应首先测量RW7的阻值，根据传感器的特性，RW7应调在147.5Ω左右。调整方法是，
31
在不接线的情况下，测量连接孔2和3之间电阻，调整电位器RW7，使其电阻达到目标
值，测好以后用插线将用虚线相连的两个连接孔1和2连起来。如下图所示:
图2.47 放大倍数调整图
3、零点调整。接上握力传感器，不施加力，用电压表测量U28的输出端信号WLVc，应小于
5mv。如果不符合要求，调整参考点调整电位器RW8 。
图2.48 零点调整图
4、在实验箱USB指示灯亮的情况下，点击“握力实验”按钮进入握力测试，显示如下:
图 2.49
32
点击“测试” 按钮，握力测试开始，测试者用力握“握力传感器”，显示如下:
图 2.50
显示的握力值分为实测握力和最大握力，握力测试值的最小为0kg，最大值为50kg。如要停止握力测试，按“停止” 按钮即可。在测试结束后，可点击菜单“文件(&File)”下的子菜单“数据保存为txt文件(&Save)”，将测试的数据保存为文本文件。学生可在老师指导下编写计算机程序，调用文本文件。
5、实验完毕，插线除去。
33
实验五 血压测试
一、实验目的
1、掌握电子血压计的原理及实现方法。
2、了解用于测量血压的压力传感器的特性。
二、实验内容
使用充气泵、放气阀、压力传感器、腕带等材料，经过充气和放气过程获得传感器
输出的压力信号，通过对压力信号的识别与处理，计算出人体收缩压和舒张压，血压数
据传到PC机上显示。 1234
三、实验原理
+5VD+3.3V100KR55DDR38100KR41U18 LP295154.05vQ4Q6100K8550855081VINVOUT3SDRW3(3296)GND200KR39R4210047100FBR56PWMQ5R40100KPUMPQ7MC68-PTD6R43805020KMC68-PTD1805020KR57J3VARCC4148PWM91K12D5D64148PUMPJ14.05v33R58R59CON3GND3.6KJ36KJ4.05VU17/C LM324+XYOUT (N)9MC68-PTD5R62R61R60XY50HZ8MC68-PTD4-U17/D LM3244.05V10120J390J2.4KJR45R46R47410K10KVIRVSRVIR+12XYOUTXYVcU17/A LM324120K142-13-XYVbXYVa18050Q83+SENSOR VIN+VARR65C58CBBC3911240KR441.2K1VOUT-470103104RW1(WXD3-13)R482VIN+BB51K3VOUT+Q98050820KR634NCXYVdR64R665GNDR49820K1.2KR676U17/B LM324VSR3K2KVOUT+5+VOUT-R544.05V720KR506-390C38VOUT-20KR51R53C3722u/16V1032.2M820KR52470RW2(WXD3-13)
TitleAA图2.51 血压测量电路原理图
SizeNumberRevisionA4 Date:27-Apr-2007Sheet of Drawn By:桌面\YJ01项目\电路\YJ01项目图纸(功能模块)NEW.ddbFile:C:\Documents and Settings\Administrator\1234
34
图2.52 波形图
1、 血压传感器为压力传感器，测量范围:40 mmHg,280mmHg，测量精度:静态压力?3 mmHg。 2、由U17/A构成的电路给传感器供电，传感器输出信号送到U17/B进行放大，RW2用于
零点调整，U17/B的输出信号: XYVd=R53*(Vout- Vout)/R51 + R53*VSR/ R51，它+ -
送到U17/C比较器的负端，其正端为一个积分信号，积分信号受程序发出的XY50Hz信
如图2.52所示。在每个周期的高电平期间Q8导通，积分电容C58放电，时号控制,
间大约为2ms，在18 ms的低电平期间，积分电容充电波形如图2.52中的图2所示，
当积分电容上的信号幅度超过传感器的输出信号时，比较器U17/C输出翻转(图2.52
中的图3), 再经过Q9的反相, 最后输出一串频率为50Hz的占空比变化的波形给单片
机(图2.52中的图4), 其高电平的宽度取决于U17/C的翻转时间，亦取决于压力传感
器的输出信号幅度。 检测原理:开始充气加压到180mmHg ( 24Kpa )，然后放气，压
力降低?P(根据一次血压检测占用时间确定)，保持采集一个以上脉跳的值，取其峰
。重复以上步骤直至压力降低到50mmHg以下。在峰值P中找出值P和当前压力值Pc
最大值Pmax，Pmax对应的压力值Pc就是平均动脉压Pm，然后根据经验公式Pi = Pmax
×k计算出Pi，k为经验系数，k < 1，Pi对应的压力值即舒张压Pd，再由公式Ps,3
×Pm / 2,Pd / 4计算出收缩压Ps。
3、计算机通过对XYOUT波形的识别、处理，得出压力值，依据一定的模型，计算出人体
的收缩压、舒张压和心率。
4、进气泵和放气阀分别由单片机发出的PWM和PUMP信号控制，通过三极管等器件构成的
驱动电路驱动泵和阀动作。
35
5、LP2951用于产生4.05V的基准电源，一方面作为部分电路的工作电源,另一方面通过
精密电阻分压，获得VIR、VSR、VAR等几个不同的电压值，作为控制信号或参考信号。
四、实验步骤
血压测试电路(右上角为信号源电路)布局如下:
图2.53 血压测试电路布局图
1、测试系统工作电源4.05电压，若实际值偏离?0.05V以上，应调整RW3，使其达到或
接近4.05V。
图 2.54 电源调整
36
2、在压力传感器空载状态下,调节RW1,使得U17的1脚输出信号VIN+为1.50v，此为满
度调整。调节RW2，使得U17的10脚电压为340mv，此为零点调整。
图2.55 满度与零度调整
3、对压力传感器加压40Kpa, 调节RW2, 使得U17的10脚输出电压为1140mv ,卸压，即传感器空载, 调节RW2，使得U17的10脚输出电压为340mv。若没有条件加压可以不做。 4、将袖带固定于腕关节部位。
5、用示波器观察有关测试点其波形应与图2.52中的图1,图4所示。 6、分别测左手腕和右手腕的血压。
7、在实验箱USB指示灯亮的情况下，先按主板左上方“血压测试”键，然后点击“血压
实验”按钮进入血压测试，显示如下:
图 2.56
测试方法:测试者在血压手腕带正确固定好后，点击“测试” 按钮，血压测试开始，此时USB指示灯熄灭，测试者等待USB指示灯重新点亮时，点击“数据”按钮，读取血压的测试
37
值。显示如下:
图 2.57
若计算机提示“血压测试失败，请检查后重新测试”， 将袖带固定于腕关节部位后重复步骤7。
8、右上角为信号产生电路，可产生50Hz左右的方波、正弦波、三角波，用示波器观察PA,PB,PC信号连接孔，可看到相应波形，调整RW20,RW22,RW23对其幅度有影响。 9、实验结束，将所有连线除去。
38
实验六 心电测试
一、实验目的
1、初步学会人体心电的测试方法。
2、掌握QRS波群的测量方法。
3、观察运动对心电的影响。
4、计算公式
心率= 60000 / ((波形R2的X轴位置 - 波形R1的X轴位置) * 5.282) * 波形放大比率
--------式 2.17
Q-T间期= (波形T的X轴位置 - 波形QRS的X轴位置) * 5.282 /波形放大比率
--------式 2.18
P-R间期=(波形QRS的X轴位置 - 波形P的X轴位置) * 5.282 / 波形放大比率
--------式 2.19
- 波形QRS的X轴位置) * 5.282 /波形放大比率 QRS间期= (波形S的X轴位置
--------式 2.20
QTC系数= (波形T的X轴位置 - 波形QRS的X轴位置) * 5.282 / (波形R2的X轴位置
- 波形R1的X轴位置) --------式 2.21
5、对保存的二进制文件读取数据的方法:(openfilename:文件名称，xdtData:数组)
Open openfilename For Binary Access Read Write As #1
Get #1, 1, xdtData
Close #1
二、实验原理
39
123456
103
C43C54+5VDD10348+5V105U22/A (OPA2277)3C55R73R75U27 MAX2951103+5V218IN20K20K10KR36U19/A (OPA2277)C45C44+5VR7127V-V+C564847320KU21(CD4052)10536216R3710K-5V1120x6R6845OUT3141xVRX13C571047VoU23/B(OPA2277)152x5100K10y473C4051yY322yXDADMAX186RW4(3296)-5V113x2K43yR74R768XDVcINH6720K20K67R699B10R72VF5AU19/B (OPA2277)C4620K100K4736CC473C417+5VXD4052(B)XD4052(A)5U22/B (OPA2277)8255 PB18255 PB04821R703VLU20/A (OPA2277)100KR82473C50473C42390R80R81-5VXDVaRL+5V15K15KR35+5VRW5(3296)20KXDVd15K82GND28R34U24/B (OPA2277)1661C47377315KR78R79U25/A(OPA2277)Vo5545.1K5.1KC49105+5V410KBB105U24/A(OPA2277)XDVb-5VR77-5VRW6(3296)100KU25/B (OPA2277)C48105-5V
105C52-4V------ -6.5V351.5V*4J4U26 TPS6040021-5VBATTERYC51105C531054
+5V
+4V----- +6.5V
AA图2.58 心电测试电路原理图 Title
SizeNumberRevisionB如图2.58所示，U19- U23组成一差分放大电路和信号切换电路，心电信号通过导Date:28-Apr-2007Sheet of Drawn By:桌面\YJ01项目\电路\YJ01项目图纸(功能模块)NEW.ddbFile:C:\Documents and Settings\Administrator\123456联引入跟随器输入端，由于心电信号幅度小，为了减少干扰，在跟随器输入端对心电信号进行低通滤波，滤除信号中的高频部分。CD4052的功能是在不同的时刻控制不同的信号输出，U22配以阻容组成差分放大电路。在U23的输出端形成初步放大后的差动信号Vo, 该信号经过C47和R77高通滤波，再经过U24二阶低通滤波后和二次放大后，形成完整的心电采集信号XDVb,由RW6将其直流电位抬高2V左右输出，其目的是避免出现负信号，以适应模/数转换电路的需要。MAX295的作用是信号滤波。
三、实验步骤
40
图2.59 心电测试电路布局图
1、测量“差分放大调整电位器”RW4的阻值，应为1.45K左右，调整方法，测量RW4两插孔间电阻，调整RW4，直至电阻达到目标值。如下图所示:
图2.60 差分放大调整
41
2、测量“二级放大调整电位器”RW5的阻值，应为15K左右，调整方法与RW4相同。如下
图所示:
图2.61 二级放大调整
3、测量“基准调整电位器”RW6的阻值，1和2插孔之间的电阻应为4K左右。此电位器
是为抬高直流电平所设置，当无输入信号时，电路输出直流电平应为1V--1.5V，若偏
离此值，调整RW6。如下图所示:
图2.62 基准调整
4、将四节2号电池放入电池盒，电池盒引出线与心电测试模块下方的电池插座(J2)相连，
测量电源电压值，其正电压应大于+4.5V，，负电压值应小于-4.5V。否则说明电池电压
不足，断开系统电源，更换电池。由于负电源是由正电源通过电路转换得到，故负电
源的绝对值一般比正电源小0.5V左右，这是正常情况。
5、为增强人体皮肤电信号，尤其是春、秋、冬季节，在测试前需要在导联金属部分涂擦
生理盐水(或用5%的食盐兑水)或酒精，也可将盐水或酒精涂在导联所接触的皮肤表
层。
6、将有红色标志的夹子与导联相连接人体右手，绿色夹子与导联相连接右腿，黄色夹子
与导联相连接左腿，白色夹子与导联相连接左手，此接法称为
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
肢体导联，它是以
两肢体间的电位差为所获取的体表心电信号，可以测三组心电信号。由程序控制模拟
开关进行切换，三组信号分别是:VI=VL-VR ， VII=VF-VR， VIII=VF-VL(注:VL:
左手,VR:右手,VF:左腿,RL:右腿)。
7、用示波器观察XDVc,,应观察到类似的如下波形:
42
图2.63 标准心电波形
上、下肢体导联应良好接触，人体仰卧或静坐，手臂放置平稳，不与导体)桌面)或
其他物体接触。
8、放大成形的心电信号需要将其直流电位抬高，一般2V左右，可通过调整RW6实现。 9、不同的人体心电波形会出现差异, 这是正常现象。图2.63所示的P、Q、R、S、T各个
波形组成的周期为理想波形周期，在很多情况下，波形可能会缺失某个波或某个波不
明显。
10、由于不同的人体生理电信号差异较大，所以放大倍数有时需要调整，调整放大倍数通
过调整RW5和RW6实现。调整时先断开连接插线，调整完毕后再将插线连好。 11、在做心电测试实验之前，了解一下心电测试实验的基本功能是有必要的。心电测试实
验分为“单组电位差(导联)测试”和“三组电位差(导联)测试”。无论是“单组电位差
(导联)测试”还是“三组电位差(导联)测试”，测试数据均可保存为文件，测试数据可
反复调出显示。单组电位差(导联)测试数据可作横向和纵向放大，放大倍数最大为8
倍，同时可在保存后的波形上人工选定波形的特征点，如“P波的起点”、“QRS波群的
起点”、“S波的末点”、“T波的末点”，在所有特征点人工标定好后，可以计算出脉率、
QT间期、QTC系数、PR间期、QRSD间期等参数值。
12、心电测试实验
(1) 单组电位差(导联)测试。测试者将有红色标志的夹子与导联相连接人体右手，
绿色标志的夹子与导联相连接右腿，黄色标志的夹子与导联相连接左腿，白色标志的
夹子与导联相连接左手。不要说话、动作，选择“单组电位差(导联)测试”。在实验箱
USB指示灯亮的情况下，点击“测试” 按钮，这时测试者的心电波形显示在计算机的
屏幕上(如图2.64)，测试者在认为心电波形符合时，可点击“停止”按钮，同时可对
测试的心电波形保存。
43
图2.64 单组电位差(导联)波形
(2)三组电位差(导联)测试。测试者将有红色标志的夹子与导联相连接人体右手，绿色标志的夹子与导联相连接右腿，黄色标志的夹子与导联相连接左腿，白色标志的夹子与导联相连接左手。不要说话、动作，选择“三组电位差(导联)测试”。在实验箱USB指示灯亮的情况下，点击“测试” 按钮，这时测试者的心电波形显示在计算机的屏幕上(如图2.65)，测试者在认为心电波形符合时，可点击“停止”按钮，同时可对测试的心电波形保存。
图2.65 三组电位差(导联)波形
44
13、保存心电测试波形的方法:在测试结束后(即点击“停止”按钮后，波形显示不再变
化)，点击菜单“文件(&File)”下的子菜单“数据保存为xdt文件(&Save)”，心电测
试的波形将保存为“*.xdt”格式的文件。点击菜单“文件(&File) ”下的子菜单“数
据保存为txt文件(&Conserve)”，将测试的心电波形数据保存为文本文件。学生可在
老师指导下编写计算机程序，调用文本文件。
14、打开已保存的文件，方法如下:
图2.66 单组电位差(导联)波形
例如:选择11.xdt文件，打开后显示界面如下:
45
图2.67 单组电位差(导联)波形
15、特征点人工标定方法如下:
在波形显示区域，在特征点确定的位置点击鼠标右键，标定出各特征点。
图2.68 单组电位差(导联)波形
16、在所有特征点标定好后，点击鼠标右键，选择“计算”，可得出脉率、QT间期、QTC
系数、PR间期、QRSD间期参数值，显示如下:
46
图2.69 单组电位差(导联)波形
17、要想了解各参数的含义，可将鼠标放在参数名称的位置，自动显示参数的解释意义。
显示如下:
图2.70 单组电位差(导联)波形
18、实验完毕，拔除电池盒，卸下导联，除去所有连接插线。
47
第三部分 附录
一、心血管参数测试
本教学仪器中，心血管参数测试单元是采用无创伤的手段来实现对循环系统血流动力流变学参数为对象的心血管功能测量。
心血管参数测试单元是基于脉压法原理实现的。它是根据人体循环系统弹性腔模型建立起来的理论为基础，对模型进行分室网路分析，用线性相关算法推导出一系列计算公式。这些公式经过非线性补偿和临床经验参数修正，便能获得一组诸如心搏出量、心脏平均输出量、左心室有效泵力、左心室喷血阻抗、血管弹性、总周阻力、血液粘度等一系列反映人体循环系统的血流动力流变学参数。综合评估这些参数，便能有效反映心脏、血管、血液、微循环 功能及其调节状态的信息。
图 3.1 脉搏波动信号
人体循环系统的弹性腔模型是采用一个二阶阻尼振荡系统来描述心血管系统:心脏相当于一个有效泵源，血管相当于具有弹性和阻尼的导管，而组织相当于负载。动脉血流对血管壁的压力波动信息，不仅反映了心脏和血管在压力传递时的动力学特性，而且反映了介质血液在血管中传递时的流变学特性。图3.1所示为挠动脉(中医诊脉的部位)在一个心脏搏动周期内的脉压波动信号。它是两种波动的合成:一是心脏有效泵力在动脉内驱动血液时的压力波，以血液为介质向远心端传播;二是动脉的阻尼弹性波，向远心端逐渐衰减为零。图中的b-e-f-g-L波为动脉的压力波，呈压力曲线;c-d-m-n 波为动脉壁弹性振动波，呈阻尼曲线，它反映了从心室收缩，左心室增压与喷血，血管振荡运动，左心室舒张与充盈，到主动脉排空等一系列动力学过程。正确地检测到脉搏波形和对波形进行分析，并按模型的算式进行数学推导，便能获得诸如心搏出量、心脏平均输量、左心室有效泵力、左心室喷血阻抗、总周阻力、血液粘度等一系列反映心脏、血管、血液、微循环功能和状态的动力流变学参数。 下面列出人体七种典型脉搏波形图，以供对比与参考:
48
1、 正常型:
3.2 图
2、 三峰型:
图 3.3
3、 方头波型:
图 3.4
4、 锥头波型:
图 3.5
5、 圆头波型:
图 3.6
49
6、 无f点锥头波型: 0
图 3.7
7、无f点圆头波型: 0
图 3.8
二、肺功能参数测试
肺功能检测传感器采用差压式孔板流量传感器,气流通过在孔板两端形成的压力差反映了气流流量的大小。当通过传感器的气流流速不同,其输出电压信号不同。当传感器腔的直径为20mm,中间小挡气流孔的直径为12mm,设气流流速为I(单位L/MIN)输出信号为YI(单位mv),根据标定结果得到如下拟合曲线。
IYIYI,,115.1083*1.0871*1)当YI>=0(mv), --------式 3.1
IYIYI,,,,115.1083*1.0871*2)当YI<=0(mv), --------式 3.2
该流量计利用流体力学的原理，在气道上装一节流装置挡板，气流通过该气筒时受挡板阻力而气流下降，使孔板另一端的压力轻微下降，形成孔板两边的压差，通过差压传感器可得到一对应电压信号。流速越大，压降越大，则电信号越强。流量与节流装置两侧的压差的
2Q,k,d,p关系为
式中: k-常数，
μ-流量系数，
d-孔板开孔直径，
Δp-节流装置两侧的压差，
Q-呼吸流量。
50
图3.9 肺功能传感器的结构及原理
1、壳体 2、进气腔 3、进气腔导气管 4、进气腔导管接头
5、孔板 6、出气腔导管接头 7、出气腔导气管 8、出气腔 9、连接板
10、传感器气管接头 11、差压传感器 12、传感器输出导线
利用压力传感器，即可用差压信号Δp得到相应点电压信号。该传感器是采用固态压阻传感器，利用单晶硅的压阻效应制成的一种本安型力敏器件。如图3.10所示，在弹性应变元件的适当位置，采用集成电路工艺扩散4个等值应变电阻组成惠斯登电桥。当不受差压作用时，电桥处于平衡状态;当受到差压作用时，一对桥臂电阻变大，另一对变小，电桥失去平衡。若对电桥加恒定电流或恒定电压便可检测到对应与所加差压的电信号，从而达到测量差压和流量的目的。根据得到的电压信号即可反推出气流的流量值。
51
三、血压测量
血压计的历史
1733年，一位叫海耶斯的牧师，首次测量了动物的血压。他用尾端接有小金属管、长270厘米的玻璃管插入一只马的颈动脉内，此时血液立即顷入玻璃管内，高达270厘米，这表示马颈动脉内血压可维持270厘米的血柱高，高度会因马的心跳而稍微升高或降低，心脏收缩时血压升高(收缩压)，心脏松驰时血压下降(舒血压)。直到1856年，医生们才开始用上述方法测量血压，但是这种方法确实令人害怕。很幸运，一种人道的测量血压的方法很快就问世了。1896年意大利医生里瓦罗基发明了腕环血压计。
腕环血压计有一条可以环绕在手臂、且能充气的长形橡皮袋，橡皮袋一端接到打气橡皮球上，另一端接到水银测压器或其他测压器装置上。测压时，将橡皮袋环绕缚于上臂，然后徐徐将空气打入橡皮袋，压力升高到一定程度时，肱动脉被压扁，造成血液停止。然后再慢慢放气，当橡皮袋压力低于心脏收缩排出血液时产生的动脉压时，血液便开始恢复，用听诊器可听到脉搏跳动，此时水银柱显示出来的压力即为收缩压。当压力继续减少到连心脏舒张时也不能阻碍血液畅通时，此压即为舒张压。收缩压和舒张压是医生用来判断循环系统疾病的依据。
血压测量原理
人体血压通常指动脉血管中血液作用于血管壁单位面积的垂直压力，其来源于推动血液沿着动脉向远处传播的心脏泵力。由于心脏的周期性搏动(周期性收缩和舒张)，因此血管壁所经受的压力也应该是相关的周期性变化。心脏的搏动周期称为心搏周期，每分钟的心搏次数称为心率。延时的血管压力变化周期称为脉搏周期，每分钟的脉搏次数称为脉率。通常测量血压指的是测量动脉管壁上在一个脉搏周期中所受的最高压力(即收缩压)和最低压力(即舒张压)。在一些专用医疗仪器中，还可测量在心脏收缩期的平均动脉收缩压和舒张期的平均动脉舒张压，以及一个心搏周期内的平均动脉压，同时也给出心率参数。
体血压及心率的测量，不仅是循环系统中最为直观和便于测量的参数之一，而且血压和心率经常是人体生理心理和病理状态的“实时”且“在线”反映，它不仅是诊断器质病变时的重要依据，而且还反映了人体健康种种状态和代偿功能。所以无论医疗诊断和临床护理，还是家庭保健和常规体检，血压的测量早就普遍列入必测的参数之一。多种测量血压的仪器也早已广泛地在各个方面得到应用。
血压直接法测量
直接测量法是指检测系统与血液直接接触的测量方法。这种方法是创伤性(侵入性)的，通常必须刺破皮肤和血管，将导管插入血管与血液直接接触，在接触时或通过导管把血压引到体外的测压装置，或在导管顶部嵌入压力探头伸入血管，直接把压力转变为光或电信号输出到体外的测量仪器进行测量。
直接测量法的原理、方法及仪器的设计都和压力测量仪相类似。直接测量法的优点是其正确性。它几乎可以进入动脉，静脉甚至心脏内部直接进行分布式压力测量。其精度完全决定于测量传感器和二次仪表的精度而与方法无关，所以直接测量法在医学上称为黄金测量法。其最大的缺点是创伤性。通常直接测量法除了动物实验，临床手术或危重病人监护时不得已而使用外，在一般的临床检查中很难得以应用，或根本不可能在常规体检，康复理疗及家庭保健中使用。
血压间接法测量
间接测量法指的是测量系统不直接与血液接触的无创伤性检测方法。由于对人体无创伤，检测方便易行，因此在临床的诊断和监护中得到广泛的应用。虽然间接测量法在测量的
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精确性方面存在原理性的弱点，但通过现代测量技术的改进，这一弱点正在得到不断地弥补。
间接测量法有加外压测量和不加外压测量两类。目前比较成熟的是加压测量法，所以本节将主要介绍加压测量法。加压测量法是基于血流在不同外加压力下呈现不同的流动特性这样一个原理设计的。在被测动脉段(例如肱动脉)的肢体外加一个外压力，通常由气泵袖套来实现。当所加压力高于动脉的收缩压时，气袖下面动脉段的血流被完全阻断;随着所加压力逐渐释放，一当外压力低于动脉收缩压那时刻起，血液开始出现断续的流动;然后当压力低于动脉舒张压时，血管中的血流开始恢复连续的流通。间接测量就是通过检测血流状态的变化来实现的。
如何准确测量血压
血压是血液在血管内流动，对血管壁所施加压力。血压分为动脉压与静脉压，大家平常说的血压指是动脉压。动脉压又分收缩压和舒张压。当心脏收缩时，血液流入大动脉，冲击动脉管壁，这时动脉压力最高，称为收缩压;当心脏舒张时，动脉内压力降至最低点，称为舒张压。收缩压与舒张压之间的差数称为脉压差，脉压差平均为:30,40mmHg。
现有常用的水银血压计是测间接血压或袖带血压，按1993年世界卫生组织建议的正常成人血压应低于140/90mmHg;轻度高血压是140-180/90-105mmHg;中、重度高血压?180/?105mmHg。门诊测血压2次以上，每次测血压两遍以上的平均值才可确诊有无高血压。
测量血压注意事项:
1、减少测血压时的生理变化，测血压时应在安静温暖的房间进行，确保患者短时间内没有进
食、吸烟、饮用咖啡或膀胱充盈，并向患者解释侧血压的方法以减少患者的焦虑感。 2、病人取坐位时背部应靠在椅背上，双腿不要交叉，足要放平。无论患者是坐位还是仰卧位，
上肢的中点都应位于心脏水平的位置，摆好姿势后静息5分钟。
3、尽可能使用水银血压计，如果实用无液面式血压计，应在测血压开始和结束后检查指针是
否位于0位，避免一些小杂物将指针卡在0位，并且每6个月对无液面血压计校准一次;
将水银血压计的中部和无液面血压计的表盘平对眼睛。
4、袖带的气囊应能环绕上臂的80%和小孩上臂的100%，宽度应覆盖上臂的40%。 5、袖带应舒适的缚在患者裸露的上臂肘上一英寸，将气囊置于肱动脉上方，当充气时可通过
触摸肱动脉的波动获取收缩压的估计值，在测到收缩压时搏动将消失。 6、将听诊头置于袖带下缘的动脉上，迅速充气使袖带达到按脉搏所估计的血压值上
2.67~4.00kpa，然后打开放气阀，使气囊以每秒钟0.267~0.400kpa 的速度放气。 7、休息至少30 s后，再重复测量同侧或对侧上肢的血压，并将两次的数值加以平均。
血压测量误差
影响血压测量准确性的因素很多。使测量的血压增高的因素有:受检者对医生发生“白大衣反应”、测量轻度瘫痪的上臂、疼痛、焦虑、吸烟过量、饮咖啡、饮酒、尿胀、在测血压时和医生谈话等。
环境设备方面致血压测量增高因素的有:周围噪音、气球的气门漏气、血压计的通道阻塞、检查者手冷、听诊器冷或环境寒冷。
检查方面使血压增高的有:袖带太窄、袖带在衣袖上、肘位置过低、袖带太松、休息时间太短就急于连续测血压、椅无靠背，双脚架起来未放在地上，臂无托、放气过慢、判读误差，以变音当舒张压。
使测量血压降低的因素有:进餐后不久测血压、心律不齐未听出第一音或听诊间歇以为声音消失、休克或低血糖等低血压、水银不足、休息太久、肘位太高、听诊器头压力过大。 而以下几种情况不会影响血压测量的准确性，如袖带下只有薄衣袖、月经期和长期饮咖啡者。每日测血压最好定时间，比如都在上午8点测，那么每天都是这时间，以便比较血压高低。
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间接法测量血压
1、听诊法测量原理
基本原理:听诊技术检测袖带加压造成血流间断通过时产生的一组音质和响度逐渐变化的搏动音。称为柯氏音。当袖带充气使肱动脉搏动消失，再将汞柱升高20-30mmHg后，开始缓慢放气，按Korotkoff分期法，这时听到的第一次声响的汞柱值为收缩压(第一期)，随着汞柱下降，声音逐渐加强(第二期)，继而出现吹风样杂音(第三期)，然后声音突然变小而低沉(第四期)，最终声音消失(第五期)，声音消失时的汞柱值为舒张压。简单的讲，袖带加压放气后听到的第一次声响的汞柱值为收缩压，最后一次声响的汞柱值为舒张压。
图3.11 是柯氏声法血压自动记录的典型曲线
图3.11中的第—条曲线为柯氏声记录曲线，第二条曲线为袖带气囊压力曲线。柯氏声出现和消失的瞬间袖带压力分别代表收缩压和舒张压。此图中柯氏声出现时的对应压力为157毫米汞柱，而消失点的对应压力为88毫米汞柱，此值即为血压的测定结果。 2、示波法测量血压原理
基本原理:示波法需要用袖带阻断动脉血流，在放气过程中检测袖带内的气体压力振荡波。压力振荡波起源于血管壁的搏动，如图3.11所示。当袖带内静压大于收缩压时，动脉关闭，袖带内因近端脉搏的冲击而出现细小的振荡波;当静压小于收缩压时，波幅增大，静压等于平均动脉压时，动脉管壁处于去负荷状态，波幅达到最大;静压小于平均动脉压时波幅逐渐减小;静压小于舒张压以后，动脉管壁在舒张期已充分扩张，管壁刚性增加，而波幅维持较小的水平。放气过程中连续记录的振荡波中的脉动成分呈现近似抛物线的包络，示波法的关键在于找到充放气脉动压力波的包络及其与动脉血压之间的关系。
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图3.12 示波法原理图
四、接口器件--PDIUSBD12USB
概述
PDIUSBD12是一款性价比很高的USB器件。它通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口。它还支持本地的DMA传输。这种实现USB接口的标准组件使得设计者可以在各种不同类型微控制器中选择出最合适的微控制器。这种灵活性减小了开发的时间、风险以及费用(通过使用已有的结构和减少固件上的投资)，从而用最快捷的方法实现最经济的USB外设的解决
方案
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。
PDIUSBD12完全符合USB1.1版的
规范
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。它还符合大多数器件的分类规格:成像类、海量存储器件、通信器件、打印设备以及人机接口设备。同样地，PDIUSBD12理想地适用于许多外设，例如:打印机、扫描仪、外部的存储设备(Zip驱动器)和数码相机等等。它使得当前使用SCSI的系统可以立即降低成本。
PDIUSBD12所具有的低挂起功耗连同LazyClock输出可以满足使用ACPI、OnNOW和USB电源管理的要求。低的操作功耗可以应用于使用总线供电的外设。
此外它还集成了许多特性，包括SoftConnetTM、GoodLinkTM、可编程时钟输出、低频晶振和终止寄存器集合。所有这些特性都为系统显著节约了成本，同时使USB功能在外设上的应用变得容易。
特性
, 符合通用串行总线(USB)1.1版规范;
, 高性能USB接口器件，集成了SIE、FIFO存储器、收发器以及电压调整器;
, 符合大多数器件的分类规格;
, 可与任何外部微控制器/微处理实现高速并行接口(2M字节/秒);
, 完全自治的直接内存存取(DMA)操作;
, 集成320字节多结构FIFO存储器;
, 主端点的双缓冲配置增加了数据吞吐量并轻松实现实时数据传输;
, 在批量模式和同步模式下均可实现1M字节/秒的数据传输速率;
, 具有良好EMI特性的总线供电能力;
, 在挂起时可控制LazyClock输出;
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, 可通过软件控制与USB的连接;
, 采用GoodLink技术的连接指示器,在通讯时使LED闪烁; , 可编程的时钟频率输出;
, 符合ACPI、OnNOW和USB电源管理的要求; , 内部上电复位和低电压复位电路;
, 有SO28和TSSOP28封装;
, 工业级操作温度:,40?,+85?;
, 高于8kV的在片静电防护电路，减少了额外元件的费用; , 具有高错误恢复率(>99%)的全扫描设计确保了高品质; , 双电源操作:3.3?0.3V或扩展的5V电源,范围为3.6,5.5V;
, 多中断模式实现批量和同步传输。
管脚图
DATA<0>128A0
DATA<1>227VOUT3.3
DATA<2>326D+
DATA<3>425D-
GND524VDD
DATA<4>623XTAL2
DATA<5>722XTAL1
DATA<6>821GL_N
DATA<7>920RESET_N
ALE1019EOT_N
CS_N1118DMACK_N
SUSPEND1217DMAEQ
CLKOUT1316WR_N
INT_NRD_N1415
图3.13 引脚图
管脚说明
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引 脚 号 符 号 说 明 1，2，3，4，6，DATA〈0〉— 8位双向数据
7，8，9 DATA〈7〉
地 5 GND
地址锁存允许，在多路复用地址/数据总
线时，ALE 下降沿用于锁存地址信息; 10 ALE
独立地址/数据总线时将ALE 永久接地。
片选(低电平有效) 11 CS_N
芯片进入挂起状态 12 SUSPEND
可编程时钟输出 13 CLKOUT
中断输出(低电平有效) 14 INT_N
读选通(低电平有效) 15 RD_N
写选通(低电平有效) 16 WR_N
DMA 请求 17 DMREQ
DMACK_N DMA 响应(低电平有效) 18
DMA 传输结束(低电平有效) 另一个功能是19 EOT_N
VBUS 感知器
复位(低电平有效，异步)，有片内上电 20 RESET_N
复位电路，该引脚可以接高。
GoodLink 发光二极管指示器(低电平有效) 21 GL_N
晶振连接1 (6 MHz) 22 XTAL1
晶振连接2 (6 MHz) 23 XTAL2
正电源(4.0~5.5 V)。 让芯片工作在3.3
V ，将3.3 V电压加到VDD 和VOUT3.3两个 24 VDD
引脚上
USB D- 数据线 25 D-
USB D+ 数据线 26 D+
3.3 V 输出 27 VOUT3.3
地址位。A0= 1 选择命令，A0= 0 选择
数据。在多路复用地址和数据总线配置 28 A0
时，这一位将不考虑，应接高电平。
表3.1
典型连接
PDIUSBD1 与80C51的连接电路如下图所示，在这个例子中ALE始终接低电平，说明采用
单独地址和数据总线配置，A0脚接80C51的任何I/O引脚，控制是命令还是数据输入到
PDIUSBD12。 80C51的P0 口直接与PDIUSBD1 2 的数据总线相连接。CLKOUT时钟输出为80C51
提供时钟输入。
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PDIUSBD1280C51
INT_NINT0/P3.2
A0ANY I/O PORT(E.G P3.3)
DATA[7:0]P[0.7:0.0]/AD[7:0]
WR_NWR/P3.6
RD_NRD/P3.7
CLKOUTXTAL1
CS_N
ALE
图3.14 电路图
软件设计
单片机方面软件设计
对于单片机控制程序目前没有任何厂商提供自动生成固件firmware 的工具,因此所有程序都要由自己手工编制。USB单片机控制程序通常由三部分组成:第一，初始化单片机和所有的外围电路(包括PDIUSBD12); 第二，主循环部分，其任务是可以中断的;第三，中断服务程序，其任务是对时间敏感的必须马上执行。根据USB 协议，任何传输都是由主机host 开始的，这样，单片机作它的前台工作，等待中断。主机首先要发令牌包给USB 设备(这里是PDIUSBD12)， PDIUSBD12 接收到令牌包后就给单片机发中断，单片机进入中断服务程序，首先读PDIUSBD12 的中断寄存器，判断USB 令牌包的类型，然后执行相应的操作。因此，USB单片机程序主要就是中断服务程序的编写。在USB单片机程序中要完成对各种令牌包的响应，其中比较难处理的是SETUP包，主要是端口0的编程。
单片机与PDIUSBD12 的通信主要是靠单片机给PDIUSBD12发命令和数据来实现的。PDIUSBD12的命令字分为三种:初始化命令字，数据流命令字和通用命令字。PDIUSBD12给出了各种命令的代码和地址。单片机先给PDIUSBD12 的命令地址发命令，根据不同命令的要求再发送或读出不同的数据。因此，可以将每种命令做成函数，用函数实现各个命令，以后直接调用函数即可。
主机方面软件设计
Windows98 提供了多种USB 设备的驱动程序，但好像还没有一种是专门针对数据采集系统的。所以，必须针对特定的设备来编制驱动程序。尽管系统已经提供了很多标准接口函数，但编制驱动程序仍然是USB 开发中最困难的一件事情，通常采用Windows DDK来实现。目前，有许多第三方软件厂商提供了各种各样的生成工具:像Compuware的driverworks， Blue Waters 的Driver Wizard 等。它们能够很容易地在几分钟之内生成高质量的USB的驱动程序。作为WIN98 和WIN2K推荐的一项新技术来说，USB 的驱动程序和以往的直接跟硬件打交道的WIN95 的VXD方式的驱动程序不同，它是WDM类型的。
在调试USB 设备时，使用UsbView程序检测设备是否能被Windows 枚举并配置，如果成功，还可在该程序中查看设备描述符，配置描述符和端点描述符是否正确。之后可以使用Driver Wizard生成一个通用驱动程序，在Windows提示安装驱动程序时，选择Driver Wizard
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生成的驱动程序。其实Driver Wizard 生成的仅是一个Windows控制台的应用程序，它会调用安装Driver Wizard时安装在系统中的通用USB驱动程序，使用该程序就可测试设备是否能够正确传输数据以及传输速度。该程序也可作为最终产品USB传输部分的框架。如果不能满足要求，也可用WDM 重新编制驱动程序，用调试好的USB 设备来开发调试主机软件。 D12 USB计算机软件编程
Declare Function ReadPort1 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen As Integer) As Integer
Declare Function WritePort1 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen As Integer) As Integer
Private Sub Command1_Click()
Dim iLen As Integer
Dim ComBuf(8) As Byte
iLen = WritePort1(ComBuf(0),2)
End Sub
为最大限度地简化用户的编程负担，我们把对D12的主要软件操作(不含DMA)集成在EasyD12.dll动态连接库中,您不必了解复杂的USB协议也可快速完成USB的应用软件开发。D12芯片提供了3个端点，每个端点都有输入和输出端点号各一个。端点0主要用于与主机进行配置信息的交换和控制信息的接收，一般还可以作为厂商请求的传输。所以软件不对端点0操作。
用户软件函数库子程序说明
EasyD12库一共有3个文件，包括EasyD12.lib，EasyD12.dll，EasyD12.h。动态连接库是Microsoft Windows的接口标准，流行的软件开发工具VC、VB、VF、Delphi、C++ Builder、Power Builder 等均可使用。用户可以选用自己喜爱的工具轻松搞定USB开发。 库文件提供了4个函数给用户程序调用。下面是这些子程序的定义和功能说明: (1) DWORD __stdcall ReadPort1 (BYTE* pData, size_t iLen);
简介:读USB端点1。
来源:EasyD12.dll
说明:pData为指向接收数据缓冲区的指针，iLen为接收数据长度。D12端点1缓冲区为16字节，iLen不大于16。如使用示例驱动，iLen不大于4。该函数主要用于读取用户的响应。 返回:<0 错误
=0 正确
举例:unsigned char databuff[4];
DWORD st= ReadPort1 (databuff,4);
从USB端点1读出4个字节数据放入databuff中
(2) DWORD __stdcall WritePort1 (BYTE* pData, size_t iLen);
简介:写USB端点1。
来源:EasyD12.dll
说明:pData为指向发送数据缓冲区的指针，iLen为发送数据长度。D12端点1缓冲区为16字节，iLen不大于16。如使用示例驱动，iLen不大于4。该函数主要用于传送用户的命令。 返回:<0 错误
=0 正确
举例:unsigned char databuff[4]={’D’,’A’,’T’,’A’};
DWORD st= WritePort1 (databuff,4);
将databaff中前4个字节写入USB端点1
(3) DWORD __stdcall ReadPort2 (BYTE* pData, size_t iLen);
简介:读USB端点2。
来源:EasyD12.dll
说明:pData为指向接收数据缓冲区的指针，iLen为接收数据长度。D12端点2缓冲区为64
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字节，iLen不大于64。该函数主要用于读取用户发送的数据。 返回:<0 错误
=0 正确
举例:unsigned char databuff[64];
DWORD st= ReadPort2 (databuff,64);
从USB端点2读出64个字节数据放入databuff中
(4) DWORD __stdcall WritePort2 (BYTE* pData, size_t iLen); 简介:写USB端点2。
来源:EasyD12.dll
说明:pData为指向发送数据缓冲区的指针，iLen为发送数据长度。D12端点2缓冲区为64
字节，iLen不大于64。该函数主要用于传送用户数据。
返回:<0 错误
=0 正确
举例:
unsigned char databuff[8]={’H’,’e’,’l’,’l’, ’!’,’D’,’1’,’2’};
DWORD st= WritePort2 (databuff,);
将databaff中前8个字节写入USB端点2
vb编程接口示例
Public Declare Function ReadPort1 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen
As Integer) As Integer
Public Declare Function WritePort1 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen
As Integer) As Integer
Public Declare Function ReadPort2 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen
As Integer) As Integer
Public Declare Function WritePort2 Lib "EasyD12.dll" (ByRef pData As Byte, ByVal iLen
As Integer) As Integer
1、心血管实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim Rebuffer(16) As Byte
Dim i As Integer
Rebuffer(0) = 1 '测试项目标志 1:心血管功能
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1) If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
End If
Do While (True)
sam = ReadPort2(Rebuffer(0), 16) ’16一次读取的字节数 If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit Sub
Else
For i = 0 To 15
60
‘循环对Rebuffer(0)到Rebuffer(15)的数组的值在picturebox控件中显示
Next i
End If
‘如要结束通讯，向下位机发以下两条命令
Rebuffer(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
DoEvents
Loop
End sub
2、肺功能实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim Rebuffer(16) As Byte Dim i As Integer
Rebuffer(0) = 2 '测试项目标志 2:肺功能
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1) If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
End If
Do While (True)
sam = ReadPort2(Rebuffer(0), 16) ’16一次读取的字节数 If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit Sub
Else
For i = 0 To 15
‘循环对255-Rebuffer(0)到255-Rebuffer(15)的数组的值在picturebox控件中显示
Next i
End If
‘如要结束通讯，向下位机发以下两条命令
Rebuffer(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
DoEvents
Loop
End sub
3、温度实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim Rebuffer(16) As Byte Dim i As Integer
Rebuffer(0) = 3 '测试项目标志 3:温度
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1) If sam < 0 Then
61
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
End If
Do While (True)
sam = ReadPort2(Rebuffer(0), 16) ’16一次读取的字节数 If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit Sub
Else
For i = 0 To 15
‘循环对Rebuffer(0)到Rebuffer(15)的数组的值在text控件中显示 Next i
End If
‘如要结束通讯，向下位机发以下两条命令
Rebuffer(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
DoEvents
Loop
End sub
4、握力实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim Rebuffer(16) As Byte Dim i As Integer
Rebuffer(0) = 4 '测试项目标志 4:握力
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1) If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
End If
Do While (True)
sam = ReadPort2(Rebuffer(0), 16) ’16一次读取的字节数 If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit Sub
Else
For i = 0 To 15
‘循环对Rebuffer(0)到Rebuffer(15)的数组的值在picturebox控件中显示
Next i
End If
‘如要结束通讯，向下位机发以下两条命令
Rebuffer(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
DoEvents
Loop
62
End sub
5、血压实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim rec(2) As Byte
Dim tet(1) As Byte
tet(0) = 6 '测试项目标志 6:血压
sam = WritePort1(tet(0) = 6, 1) If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
End If
End sub
Private Sub Command2_Click() ‘在USB灯重新点亮时，“数据”按钮执行以下命令
rec(0) = 0
rec(1) = 0
Form1.numhigh.Value = rec(0) Form1.numlow.Value = rec(1) tet(0) = 5
If WritePort1(tet(0), 1) <> 0 Then
MsgBox (" 写入数据出错，请检查USB驱动是否加载 ～")
Exit Sub
End If
If ReadPort2(rec(0), 2) <> 0 Then
MsgBox (" 读取数据出错，请检查USB驱动是否加载 ～")
Exit Sub
End If
Form12.numhigh.Value = rec(0) Form12.numlow.Value = rec(1) tet(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(tet(0), 1) End Sub
6、心电实验
在窗体命令按钮进行数据通讯
‘单导联VI
Private Sub Command1_Click() Dim sam As Variant
Dim Rebuffer(16) As Byte Dim i As Integer
Rebuffer(0) = 0 '单导测试标志 0
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1) If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit sub
63
End If
Do While (True)
sam = ReadPort2(Rebuffer(0), 16) ’16一次读取的字节数 If sam < 0 Then
MsgBox " 打开驱动失败,请查看USB驱动是否加载 ～ "
Exit Sub
Else
For i = 0 To 15
‘循环对Rebuffer(0)到Rebuffer(15)的数组的值在picturebox控件中显示 Next i
End If
‘如要结束通讯，向下位机发以下两条命令
Rebuffer(0) = 10 '结束数据
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
DoEvents
Loop
End sub
‘三导联(VI 、VII、VIII)通讯的基本模式同单导联
‘导联之间的切换, VI导联 转到VII导联
Rebuffer(0) = 10
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
If sam >= 0 Then
Rebuffer(0) = 7
sam = WritePort1(Rebuffer(0), 1)
If sam < 0 Then
MsgBox (" 写入数据错误一，请检查USB驱动是否加载 ～")
End If
End if
‘VII导联 转到VIII导联
Rebuffer(1) = 10
sam = WritePort1(Rebuffer(1), 1) If sam >= 0 Then
Rebuffer(1) = 5
sam = WritePort1(Rebuffer(1), 1)
If sam < 0 Then
MsgBox (" 写入数据错误三，请检查USB驱动是否加载 ～")
End If
End if
‘VIII导联 转到VI导联
Rebuffer(1) = 10
sam = WritePort1(Rebuffer(1), 1)
If sam >= 0 Then
Rebuffer(1) = 0
sam = WritePort1(Rebuffer(1), 1)
If sam < 0 Then
MsgBox (" 写入数据错误六，请检查USB驱动是否加载 ～")
64
End If
End if
五、软件及USB驱动安装
1、软件平台
实验箱应用软件应用于32位win9X或Win2000或WinXP平台。推荐显示器屏幕分辨
率设置为1024*768，计算机具备USB接口。
2、软件安装
实验箱应用软件已全部刻入光盘，首先将光盘装入计算机光驱，打开光盘
“install_jiaoxue”子目录，双击Setup安装程序，然后一切如一般通用软件的安装方
法一样自动运行程序安装，只要按照安装程序的提示操作，直到屏幕给出“软件已安装成
功”的提示为止，这就表明实验箱应用软件已成功地安装在计算机的硬盘内，同时计算机
桌面上出现快捷符号。
3、USB驱动安装
方法一:
在实验箱应用软件已成功安装的情况下，不要连接USB连接线，双击快捷符号
，运行实验箱应用软件，点击菜单“附录(&F)”下的子菜单“USB驱动安
装(&Q)”，点击“install”按钮，在USB驱动安装成功后，点击“X”，关闭USB驱动安装。
插好USB连接线，此时软件的一切安装工作完成(如果实验箱的电源连接好，USB指示灯
点亮)。如果计算机的操作系统是win9X，在USB驱动安装成功后，计算机要重新启动。
方法二:
在实验箱应用软件已成功安装的情况下，不要连接USB连接线，打开光盘
“install_jiaoxue\驱动程序\D12_USB驱动安装补丁”子目录，运行installxp.exe文
件，点击“install”按钮，在USB驱动安装成功后，点击“X”，关闭USB驱动安装。插
好USB连接线，此时软件的一切安装工作完成(如果实验箱的电源连接好，USB指示灯点
亮)。如果计算机的操作系统是win9X，在USB驱动安装成功后，计算机要重新启动。
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浙公网安备 33021202002483