3.3 Усилитель переменного напряжения

Для усиления пульсаций используем усилитель переменного напряжения, собранного на ОУ по схеме неинвертируещего усилителя.

Рисунок 6 – Усилитель переменного напряжения

Здесь фильтр высоких частот R1C1 необходим для подавления медленно меняющегося напряжения, соответствующего давлению в манжете. Частота среза будет аналогичной определенной в предыдущем пункте. Тогда R1=47кОм, C2=68мкФ. Коэффициент усиления определяется по формуле

Зададимся коэффициентом усиления 25. Пусть R3=24кОм. Тогда R2=1кОм.

В качестве ОУ выберем усилитель MAX4330. Так как микроконтроллер работает с уровнями сигналов от 0 до 5 В то для неискажённой передачи сигнала необходимо перенести сигнал в область положительного напряжения.

Для этого, во-первых, будем использовать операционный усилитель с однополярным питанием. Чтобы использовать усилитель эффективно, входной сигнал должен быть смещен на середину выходного диапазона.

Во вторых введём цепь смещения. Наиболее популярная схема смещения — резистивный делитель напряжения питания.

Входной сигнал с помощью емкостной связи подается на вход усилителя. Средний уровень входного сигнала смещен на величину VS/2 с помощью резисторного делителя RA—RB. В полосе пропускания данный усилитель имеет коэффициент усиления КУ = 1 + R2/R1.

3.3 Звуковая сигнализация

По заданию необходимо предусмотреть выдачу звукового сигнала в момент систолы. МК, регистрируя систолу, будет подавать управляющий сигнал и включать звуковой сигнал. В качестве звукового сигнала используем излучатель звука - пьезозвонок SMA-21LT-P10, со встроенным генератором.

Параметры SMA-21LT-P10:

• Частота, Гц: 3300

• Номинальное рабочее напряжение, В: 1.5-15

• Максимальный ток, мА: 12.5

• Интенсивность звука, дБ: 90

3.4 Индикация давления

По заданию, дисплей должен быть выполнен на семисегментных индикаторах. Для отображения информации используем 2 3-х значных семисегментных индикаторов, по 3 знака для отображения систолического и диастолического давления. К каждому индикатору подключен дешифратор, преобразующий двоичный код с микроконтроллера в семисегментный. Входы дешифратора подключены к первым 4-м разрядам порта В микроконтроллера. При запуске программы индикации МК сначала оценивает и в течение 256мкс выводит на порт В количество сотен в значение систолического давления. При этом МК разрешает индикацию только одного знака Dig1 индикатора HL1, открыв транзистор VT1. Далее МК запрещает индикацию, оценивает количество десятков в значение систолического давления и выводит результат на порт В. При этом разрешается индикация знака Dig 2 индикатора HL1 (открыт VT3). После 256мкс МК запрещает индикацию и выводит на порт В количество единиц. Соответственно разрешается индикация знака Dig3 индикатора HL1 (открыт VT5). Аналогичная процедура повторяется для диастолического значения (индикатор HL2). Используем дешифратор 555ИД4. Ниже приведены его основные технические характеристики.

Рисунок 7 – Дешифратор 555ПП4 и семисегментный знак

Таблица 3 Таблица истинности дешифратора 555ИД4

Функция	В Х О Д Ы		В Ы Х О Д Ы
	-BI	D C B A	a b c d e f g
0	H	L L L L	H H H H H H L
1	H	L L L H	L H H L L L L
2	H	L L H L	H H L H H L H
3	H	L L H H	H H H H L L H
4	H	L H L L	L H H L L H H
5	H	L H L H	H L H H L H H
6	H	L H H L	H L H H H H H
7	H	L H H H	H H H L L L L
8	H	H L L L	H H H H H H H
9	H	H L L H	H H H H L H H
10	H	H L H L	L L L H H L H
11	H	H L H H	L L H H L L H
12	H	H H L L	L H L L L H H
13	H	H H L H	H L L H L H H
14	H	H H H L	L L L H H H H
15	H	H H H H	L L L L L L L
Bi	L	X X X X	L L L L L L L

Таблица 4 Характеристики микросхемы 555ИД4

Параметры
Входной ток лог. 0, мА	0.4
Входной ток лог. 1, мкА	20
Выходной ток лог.0, мА	4-8
Выходной ток лог.1, мА	0
Выходное напряжение макс., В	5,5
Ток потребления, мА	8-15
Задержки распространения, нс	100

По схеме включения семисегментные индикаторы подразделяются на индикаторы с общим катодом и с общим анодом. Схемы включения приведены на рисунке 12.

Рисунок 8 – Схемы включения индикаторов

В нашем случае необходимо использовать индикаторы с общим катодом.

Выбираем 3-х знаковый индикатор BC56-12.