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蓝牙血压计方案,基于MCU控制
类别:医疗健康 发布时间:2025-08-21 15:28:18 浏览人数:15924

家用医疗设备正朝着“小型化、低功耗、云端化”快速演进。血压计作为渗透率最高的家庭监测品类,既要保证医疗级精度,又要兼顾连接手机的便捷体验。本文给出一份可落地的原创方案:以辉芒微 8 位 MCU为控制核心,通过蓝牙低功耗(BLE)把测量结果实时推送到手机 App,并支持 OTA 升级、数据云端同步等功能。

方案架构与核心器件


    主控 MCU


    ? 选型:辉芒微MCU(SOP16,2 K×14 bit Flash,256 Byte EEPROM,128 Byte SRAM,最高 16 MHz)。

    ? 关键特性:

    – 内置 12-bit ADC,可直接采样压力传感器 mV 级信号,无需外置运放;

    – 256 Byte 数据 EEPROM 可用于存储用户 ID、校准系数和历史片段,100 万次擦写寿命;

    – 2.0 V~5.5 V 宽压工作,单节锂电直驱;

    – 超低功耗 Sleep 0.8 μA,RTC 唤醒间隔 500 ms,满足 180 天待机需求;

    – 兼容 PIC16 精简指令,开发门槛低,已有成熟血压算法库可移植。



    传感与执行单元


    ? 压力传感器:XGZP6847A(0~300 mmHg,带温度补偿,I2C 输出)。

    ? 气泵/阀驱动:低内阻 MOSFET 半桥,PWM 调速控制;MCU 硬件 PWM 输出 32 kHz,实现静音充气。

    ? 电源管理:ETA4056 单节锂电线性充电,支持 5 V / 500 mA USB-C 口;LDO XC6206 给传感器和 MCU 供电。

    无线连接


    ? BLE 模组:PHY6222(QFN32,内置 32-bit RISC + 2.4 GHz RF),通过 UART 与 MCU 通讯。

    ? 协议:采用私有 20 Byte Profile,兼容《中国家庭血压监测指南》数据格式,支持 iOS/Android 一键配对。

    人机交互


    ? 显示:1.3 寸 128×64 OLED,I2C 接口,3 级亮度可调。

    ? 按键:1 个电容触摸键,配合 FT60F 内置触摸???,防水防误触。

    ? 语音:可选蜂鸣器提示或外挂 30 秒语音芯片,提示“开始测量”“测量结束”。

系统功能亮点


深圳三佛科技推出的蓝牙血压计方案,主控芯片使用辉芒微MCU单片机,MCU实现的功能如下:


    医疗级算法


    ? 基于振荡法(Oscillometric)+ 自适应幅值包络提取,通过 6 点校准(80/100/120/140/160/180 mmHg)实现 ±3 mmHg 精度。

    ? 异常心律检测(AFib):在 30 s 测量周期内识别 RR 间期差异 >20 %,App 端弹出就医提醒。

    智能加压


    MCU 实时采样压力斜率,预测收缩压上限,提前 5 mmHg 终止充气,减少 30 % 测量时间,袖带舒适度提升。

    数据云同步


    ? BLE 断点续传:测量完成后若手机不在身边,本地缓存 200 组;连接后自动补传。

    ? 支持微信小程序一键分享 PDF 报告,方便就诊。

    OTA 升级


    ? MCU 端预留 512 Byte Bootloader,可通过 BLE 透传升级固件;升级失败后自动回滚,保证安全。
    ? 算法 A/B 分区运行,用户无感切换。

    超低功耗


    ? 休眠:MCU Sleep + BLE 维持广播 1 s 间隔,整机平均 35 μA。
    ? 测量:气泵 400 mA × 5 s,单次耗电量 <0.6 mAh,300 次测量无需充电。

软件框架


? 任务层:血压算法任务(最高优先级)、蓝牙服务任务、UI 刷新任务、电源管理任务。

? 驱动层:ADC、PWM、I2C、UART、Touch、EEPROM 驱动。

? 中间件:数据缓存环形队列、BLE Profile 协议栈、OTA 协议解析器。

? 代码规模:约 7 KB Flash,0.8 KB RAM,留有 50 % 余量便于二次开发。

结语


依托辉芒微 8 位 MCU 的高集成度和长寿命 EEPROM,本方案在 4 cm3 空间内实现了“精准测量 + 蓝牙互联 + 云端管理”的完整闭环。以上就是深圳三佛科技分享的蓝牙血压计方案。深圳市三佛科技专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、32位单片机。

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