本文關(guān)鍵詞：基于STM32的血氧信號處理系統(tǒng)的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：血氧飽和度是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結(jié)合血紅蛋白容量的百分比,即血液中氧氣的濃度。它是人體的重要生理指標(biāo),血氧飽和度的精確測量是多種疾病預(yù)防的前提,在實時監(jiān)測的臨床救護(hù)中非常重要。針對目前許多血氧測試儀的設(shè)計復(fù)雜、集成度低等問題,本文開展了基于STM32與AFE4400的血氧信號處理系統(tǒng)的研究與設(shè)計,本文內(nèi)容主要包括以下幾點：1、基于STM32的血氧信號處理算法選擇與實現(xiàn)與常用血氧特征值提取算法相比較,本文系統(tǒng)設(shè)計提出了一種新的特征值提取算法,該方法建立了兩束透射光強(qiáng)信號的線性回歸模型,并確定回歸系數(shù)b與特征值R之間的定量關(guān)系,有實時性好、精確度高、數(shù)據(jù)利用率高、數(shù)據(jù)采樣率低等特點。選用IIR數(shù)字濾波器對模擬集成前端輸出的信號進(jìn)行濾波處理,減小噪聲干擾,使濾波后的波形達(dá)到了設(shè)計的要求。2、基于STM32的血氧系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)本文系統(tǒng)設(shè)計使用了STM32作為主控制部分。同時,在信號處理系統(tǒng)的前端電路中采用了TI公司生產(chǎn)的專用集成芯片AFE4400。通過對系統(tǒng)硬件電路的整體調(diào)試,初步實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計的功能,并通過OLED顯示模塊將系統(tǒng)處理結(jié)果進(jìn)行實時顯示。3、系統(tǒng)有效性驗證通過與國際通用的Fluke Index 2XL SpO2模擬儀和MEC-1000監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行對比驗證分析,經(jīng)初步驗證結(jié)果顯示,本文設(shè)計的血氧信號處理系統(tǒng)具有一定的有效性。本文系統(tǒng)在設(shè)計中采用了集成模擬前端AFE4400,解決了傳統(tǒng)血氧系統(tǒng)信號發(fā)生和采集使用模擬分立元器件而產(chǎn)生的實時性差、噪聲干擾大和信號處理效果差的缺點。另外,在算法處理方面采用了新的特征值提取方法,簡化了程序設(shè)計的復(fù)雜度,從而使得血氧飽和度更容易獲取。此外,本文設(shè)計因采用了集成芯片,使系統(tǒng)體積小、成本低、攜帶方便。
【關(guān)鍵詞】：STM32 AFE4400 血氧飽和度 線性回歸 ⅡR 最小二乘法
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.7;TH789
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 論文設(shè)計內(nèi)容9-10
• 1.4 論文章節(jié)安排10-12
• 第二章 血氧飽和度檢測和系統(tǒng)概述12-18
• 2.1 檢測原理12-15
• 2.2 檢測方法15-16
• 2.3 系統(tǒng)概述16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計18-33
• 3.1 血氧探頭模塊18-19
• 3.2 模擬前端模塊19-24
• 3.2.1 放大器模塊21
• 3.2.2 可增益放大電路21-22
• 3.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22
• 3.2.4 晶振模塊22-24
• 3.3 MCU電路設(shè)計24-27
• 3.3.1 MCU控制器最小系統(tǒng)電路24-25
• 3.3.2 USB轉(zhuǎn)UART電路25-26
• 3.3.3 系統(tǒng)調(diào)試接口電路26-27
• 3.4 電源電路設(shè)計27-30
• 3.4.1 控制器穩(wěn)壓電路設(shè)計27-28
• 3.4.2 模擬前端電源電路設(shè)計28-30
• 3.5 顯示電路設(shè)計30-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計33-47
• 4.1 開發(fā)環(huán)境簡介33-34
• 4.2 軟件設(shè)計流程34-41
• 4.2.1 SMT32軟件設(shè)計35
• 4.2.2 AFE4400控制模塊35-40
• 4.2.3 OLED顯示模塊40-41
• 4.3 血氧信號處理41-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 系統(tǒng)功能測試47-51
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試47-48
• 5.2 系統(tǒng)功能驗證48-50
• 5.3 本章小結(jié)50-51
• 第六章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 總結(jié)51
• 6.2 問題與展望51-52
• 6.3 本章小結(jié)52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：267005