基于STM32的可視化呼吸音聽診系統(tǒng)開發(fā)
發(fā)布時間:2021-08-29 13:53
呼吸音信號是空氣在人體呼吸系統(tǒng)中運動時所產(chǎn)生的特定的聲音信號,包含著豐富的生理病理信息。呼吸音分為正常呼吸音和異常呼吸音,正常呼吸音是呼吸系統(tǒng)健康的標志,異常呼吸音對反應(yīng)人體呼吸系統(tǒng)疾病具有重要意義。利用呼吸音聽診,不僅可以更早、更準確的診斷出呼吸系統(tǒng)的疾病,而且便于操作,不會對人體造成任何損害。受傳統(tǒng)聽診器和醫(yī)生臨床經(jīng)驗的限制,僅靠耳朵聽診來診斷和判斷呼吸系統(tǒng)疾病不夠準確,而且容易受主觀因素影響。因此開發(fā)一款可以提取呼吸音波形并將其清晰準確顯示出來的可視化聽診系統(tǒng)具有很重要的意義。本文開發(fā)的可視化呼吸音聽診系統(tǒng)以STM32F103C8T6芯片為控制核心,由電源模塊、傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、顯示模塊和報警模塊共同組成。由專業(yè)的呼吸音傳感器采集的呼吸音數(shù)據(jù),經(jīng)AD/DC芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后由TMS320VC5509A芯片進行實時處理。在功能強大的STM32F103C8T6芯片控制下,處理后的數(shù)據(jù)既可以在彩色液晶屏實時顯示,還可以存儲到SD卡或者轉(zhuǎn)換成音頻輸出。系統(tǒng)控制部分采用實時嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ,其多任務(wù)管理方式不僅簡化開發(fā)任務(wù),而且使系統(tǒng)軟件更加穩(wěn)定,維護更加方便...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 呼吸音研究現(xiàn)狀
1.2.2 小波分析在呼吸音方面的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作
1.3.1 系統(tǒng)功能需求分析
1.3.2 系統(tǒng)技術(shù)指標
1.3.3 設(shè)計要求
1.3.4 論文的主要工作
2 呼吸音信號簡介
2.1 呼吸音發(fā)生機理
2.2 呼吸音典型種類
2.2.1 正常呼吸音
2.2.2 異常呼吸音
2.3 呼吸音信號的研究意義
3 呼吸音信號降噪處理方法研究
3.1 呼吸音信號處理方法介紹
3.1.1 傅里葉變換
3.1.2 短時傅里葉變換
3.1.3 連續(xù)小波變換
3.1.4 離散小波變換
3.2 利用小波分析進行呼吸音降噪
3.2.1 小波降噪的方法和步驟
3.2.2 小波基函數(shù)和小波分解層數(shù)的選取
3.2.3 閾值方法的選取
3.2.4 閾值函數(shù)的選取
3.2.5 小波分析降噪的實現(xiàn)
4 可視化聽診系統(tǒng)電路設(shè)計
4.1 系統(tǒng)電路總體設(shè)計
4.2 數(shù)據(jù)處理部分電路設(shè)計
4.2.1 處理器選擇
4.2.2 DSP最小系統(tǒng)設(shè)計
4.3 系統(tǒng)控制部分電路設(shè)計
4.3.1 處理器選擇
4.3.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計
4.4 呼吸音信號采集電路設(shè)計
4.5 預(yù)處理電路設(shè)計
4.6 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.7 McBSP模塊硬件設(shè)計
4.8 液晶接口電路設(shè)計
4.9 電源電路設(shè)計
4.9.1 供電電源設(shè)計
4.9.2 芯片電源設(shè)計
4.10 其他電路設(shè)計
4.10.1 存儲電路設(shè)計
4.10.2 報警電路設(shè)計
4.11 硬件抗干擾設(shè)計
5 可視化聽診系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 呼吸音信號實時處理
5.1.1 集成開發(fā)環(huán)境CCS
5.1.2 呼吸音信號采集與傳輸
5.1.3 呼吸音信號處理
5.2 實時操作系統(tǒng)uC/OS-II
5.2.1 uC/OS-II簡介與移植
5.2.2 系統(tǒng)任務(wù)的設(shè)計與劃分
5.3 系統(tǒng)控制部分軟件設(shè)計
5.3.1 通訊任務(wù)設(shè)計
5.3.2 液晶任務(wù)設(shè)計
5.3.3 存儲任務(wù)設(shè)計
5.3.4 報警任務(wù)設(shè)計
5.4 操作界面軟件設(shè)計
5.4.1 開發(fā)環(huán)境介紹
5.4.2 操作界面設(shè)計
6 可視化聽診系統(tǒng)調(diào)試
6.1 硬件調(diào)試
6.2 軟件調(diào)試
6.3 整體調(diào)試
結(jié)論
參考文獻
附錄A 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路板圖
附錄B 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路原理圖-PartA
附錄C 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路原理圖-PartB
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3370774
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 呼吸音研究現(xiàn)狀
1.2.2 小波分析在呼吸音方面的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作
1.3.1 系統(tǒng)功能需求分析
1.3.2 系統(tǒng)技術(shù)指標
1.3.3 設(shè)計要求
1.3.4 論文的主要工作
2 呼吸音信號簡介
2.1 呼吸音發(fā)生機理
2.2 呼吸音典型種類
2.2.1 正常呼吸音
2.2.2 異常呼吸音
2.3 呼吸音信號的研究意義
3 呼吸音信號降噪處理方法研究
3.1 呼吸音信號處理方法介紹
3.1.1 傅里葉變換
3.1.2 短時傅里葉變換
3.1.3 連續(xù)小波變換
3.1.4 離散小波變換
3.2 利用小波分析進行呼吸音降噪
3.2.1 小波降噪的方法和步驟
3.2.2 小波基函數(shù)和小波分解層數(shù)的選取
3.2.3 閾值方法的選取
3.2.4 閾值函數(shù)的選取
3.2.5 小波分析降噪的實現(xiàn)
4 可視化聽診系統(tǒng)電路設(shè)計
4.1 系統(tǒng)電路總體設(shè)計
4.2 數(shù)據(jù)處理部分電路設(shè)計
4.2.1 處理器選擇
4.2.2 DSP最小系統(tǒng)設(shè)計
4.3 系統(tǒng)控制部分電路設(shè)計
4.3.1 處理器選擇
4.3.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計
4.4 呼吸音信號采集電路設(shè)計
4.5 預(yù)處理電路設(shè)計
4.6 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.7 McBSP模塊硬件設(shè)計
4.8 液晶接口電路設(shè)計
4.9 電源電路設(shè)計
4.9.1 供電電源設(shè)計
4.9.2 芯片電源設(shè)計
4.10 其他電路設(shè)計
4.10.1 存儲電路設(shè)計
4.10.2 報警電路設(shè)計
4.11 硬件抗干擾設(shè)計
5 可視化聽診系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 呼吸音信號實時處理
5.1.1 集成開發(fā)環(huán)境CCS
5.1.2 呼吸音信號采集與傳輸
5.1.3 呼吸音信號處理
5.2 實時操作系統(tǒng)uC/OS-II
5.2.1 uC/OS-II簡介與移植
5.2.2 系統(tǒng)任務(wù)的設(shè)計與劃分
5.3 系統(tǒng)控制部分軟件設(shè)計
5.3.1 通訊任務(wù)設(shè)計
5.3.2 液晶任務(wù)設(shè)計
5.3.3 存儲任務(wù)設(shè)計
5.3.4 報警任務(wù)設(shè)計
5.4 操作界面軟件設(shè)計
5.4.1 開發(fā)環(huán)境介紹
5.4.2 操作界面設(shè)計
6 可視化聽診系統(tǒng)調(diào)試
6.1 硬件調(diào)試
6.2 軟件調(diào)試
6.3 整體調(diào)試
結(jié)論
參考文獻
附錄A 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路板圖
附錄B 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路原理圖-PartA
附錄C 可視化呼吸音聽診系統(tǒng)電路原理圖-PartB
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3370774
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