MN101EF32D是松下(Panasonic)公司于2008年初推出的產(chǎn)品，MN101Exx系列8位單片機(jī)復(fù)合了多功能的外圍功能，具有靈活而最優(yōu)化的硬件結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔而高效的指令體系，充分實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和高速性。

　　MN101E32D型單片機(jī)，內(nèi)置64KB Flash、4KB RAM，具備6個(gè)外部中斷、20個(gè)內(nèi)部中斷(包括NMI)、9個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器、3個(gè)串行接口、8路A/D轉(zhuǎn)換器、32×4段LCD驅(qū)動(dòng)器、監(jiān)視定時(shí)器、單系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送功能、同步輸出功能以及蜂鳴器輸出等外圍功能。最小指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)50ns，封裝為64引腳LQFP。本血壓計(jì)使用MN101EF32D的功能大致如下：

　　a、10位A/D采樣，用于靜態(tài)壓力及脈搏波的測(cè)量。

　　b、LCD顯示控制器，直接驅(qū)動(dòng)23*4段的液晶顯示器，顯示測(cè)量的過(guò)程及結(jié)果。

　　c、定時(shí)器功能，用于定時(shí)A/D采樣數(shù)據(jù)并計(jì)算自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間。

　　d、采用數(shù)字信號(hào)處理的技術(shù)對(duì)A/D采樣的信號(hào)進(jìn)行處理，主要有數(shù)字低通濾波和相關(guān)的計(jì)算。

　　e、電源開啟采用硬件控制的方法，電源關(guān)閉采用軟件控制的方法，關(guān)機(jī)時(shí)除了穩(wěn)壓模塊外，其它芯片處于斷電狀態(tài)，功耗極低。

　　f、測(cè)量時(shí)可以選擇mmHg和Kpa作為主顯示方式，測(cè)量精度高，達(dá)到靜態(tài)1mmHg、動(dòng)態(tài)3mmHg的測(cè)量精度。由于采用鐵電存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)媒介，數(shù)據(jù)的保存時(shí)間很長(zhǎng)。

　　MN101EF32D與外部串行鐵電存儲(chǔ)器的硬件連接

　　在選擇外部存儲(chǔ)器時(shí)，由于考慮到要長(zhǎng)期反復(fù)擦除、寫入所設(shè)置的工作參數(shù)和測(cè)量到的重要信息，并保存大量的歷史數(shù)據(jù)，因此必須使用容量較大的靜態(tài)存儲(chǔ)器，以便寫入盡可能多的數(shù)據(jù)信息并保證掉電后數(shù)據(jù)不丟失。由于EEPROM本身的設(shè)計(jì)工藝。壽命有限，而且寫入的時(shí)間較長(zhǎng)，因此不適合用于電池供電的系統(tǒng)。血壓計(jì)需要保存的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)依次為收縮壓(2個(gè)字節(jié))、舒張壓(2個(gè)字節(jié))、平均壓(2個(gè)字節(jié))、脈搏(2個(gè)字節(jié))、每次記錄的時(shí)間(5個(gè)字節(jié))等，每次測(cè)量需要13字節(jié)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。假設(shè)每天測(cè)量4次，需要13×4=52字節(jié)，血壓計(jì)能夠保存7天的數(shù)據(jù)則需要364字節(jié)，故選用鐵電的24cL04。當(dāng)打開血壓計(jì)使用的時(shí)候，單片機(jī)在其PA0口模擬出IIC總線的SCL，并輸入給外部存儲(chǔ)器24cL04的SCL引腳，同時(shí)PA1口與24cL04的SDA口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將有用的數(shù)據(jù)顯示在LCD上。

　　電源處理模塊及其相關(guān)電路設(shè)計(jì)

　　本血壓計(jì)選用2節(jié)7號(hào)電池作為電源的輸入。為了達(dá)到較好的供電質(zhì)量，在此電路中選擇了DC/DC升壓芯片RN5RK331A，將2節(jié)串聯(lián)的1.5伏7號(hào)電池構(gòu)成的3V左右的電壓升到3.3V，供給系統(tǒng)中的模擬電路電源，也作為數(shù)字電路的正電源供給MCU(如圖3所示)。考慮到氣泵、氣閥如果與模擬電路、數(shù)字電路直接共用一個(gè)電源，會(huì)引入比較大的干擾，從而影響壓力傳感器、運(yùn)放以及MCU的正常工作，所以設(shè)計(jì)成氣泵、氣閥不與其它器件接在一起，直接由電池供電。

　　另外，血壓計(jì)的重要采集數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)放放大的袖帶氣壓和隔直后的脈搏波，由于它們都是通過(guò)微小的信號(hào)放大后得到的，所以A/D轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)也極為重要。系統(tǒng)采用智能充氣測(cè)量、自動(dòng)降壓，在降壓的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量。由于在氣閥工作降壓的時(shí)候，電源受到波動(dòng)，如果用系統(tǒng)電源直接拿來(lái)作為A/D的參考電壓基準(zhǔn)，必然會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。采用National Semiconductor的LM385作為A/D轉(zhuǎn)換的電壓基準(zhǔn)連接到芯片的VREF+引腳，確保采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確。

　　LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)

　　如圖4、5所示，為了使用戶更為方便、簡(jiǎn)單地使用本系統(tǒng)，采用LCD顯示。

　　松下的MN101EF32D芯片內(nèi)置了LCD驅(qū)動(dòng)模塊，可以直接驅(qū)動(dòng)LCD。先初始化LCD方式控制寄存器1(LCDMD)，它是8位寄存器，用來(lái)指定LCD時(shí)鐘、LCD顯示的ON/OFF、顯示占空比等。