血壓計已經成為大眾健康產品，通過充氣袖帶和監聽設備的方式測量血壓，也可以利用壓力傳感器對動脈壁的振動進行測量，前者多用于醫療衛生機構，后者簡單實用深受家庭用戶歡迎。CMS8H5106 SOC方案屬于后者，可為開發人員提供了一個理想的評估環境，支持客戶血壓測量產品的開發。

方案介紹

本方案采用CMS8H5106主控芯片和電阻式傳感器，由4節AA電池或6V外部適配器供電，可選擇NPN或MX607驅動馬達和氣閥，具有采用6COM、22SEG LCD顯示屏、LCD帶背光等。

主控芯片CMS8H5106采用LQFP48封裝，集成了LCD驅動電路，可直接驅動以實現LCD帶背光顯示。馬達、放氣閥門可選三極管或血壓計專用驅動IC進行驅動。

評估板可板載2顆按鍵或通過按鍵接口外接按鍵，以實現開關機，血壓測量歷史數據回讀等功能。

圖1.CMS8H5106血壓計樣機

電路原理

方案電源采用4節AA電池，或6V電源適配器，負責為板載馬達、放氣閥門、LED電源的供電。通過板載LDO將輸入電壓轉為3.3V，為CMS8H5106SOC供電。

壓力傳感器經導管連接到袖帶，在測量血壓時，人體的血壓經導管傳遞到壓力傳感器。板上的壓力傳感器為電阻式電橋網絡，該網絡恒流由SOC內置的運放完成。在電流恒定條件下，電橋網絡因壓力而產生的電阻值變化以橋臂中兩個輸出端的壓差方式輸出。

電橋網絡輸出端的微小壓差經22位Sigma Delta ADC前端PGA放大后，再進行采集，以獲得較高的分辨率，SOC通過壓差與壓力的對應函數可求出當前壓力，即血壓。

圖2.CMS8H5106血壓計工作原理

關鍵元器件

方案以CMS8H5106SOC為主控，關鍵關鍵元器件還有壓力傳感器、DC馬達、LDO、LCD顯示屏以及充氣閥等。

圖3.CMS8H5106血壓計主板

CMS8H5106系列是8051內核、兼容MCS-51的1T指令系統、通用IO型的8位芯片，工作頻率最高可達48MHz。該SOC具有如下特性：-具有最大64KB程序區、256B RAM空間、4KB XRAM、1KB非易失性數據區。-具有1路I2C、1路SPI、最多4路UART通信模塊，能夠實現系統與其他設備之間的數據傳送。-具有高精度12位ADC且可選擇內部參考電壓、最多達2路運算放大器、最多達2路比較器，模擬功能更加豐富。-具有特高精度22位無失碼ADC，輸出速率可配置為10Hz、40Hz、640Hz，PGA增益可設置為1、2、4、8、16、32、64、128、256，有效分辨位高達18bit。-內置低壓復位LVR、低壓監測LVD、看門狗溢出復位等保護設置，能夠有效提升系統運行的可靠性。CMS8H5106具有外部中斷、定時中斷和其他外設中斷等多種中斷源，支持正常、空閑、休眠三種工作模式，保證了方案的測量效率和低功耗特性。



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