自我健康監(jiān)護(hù)儀軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-04-10 10:05
【摘要】:現(xiàn)代生活工作節(jié)奏快、壓力大、飲食結(jié)構(gòu)不合理,缺乏鍛煉等因素使健康問(wèn)題頻發(fā)。同時(shí),隨著人民生活水平的不斷改善,健康意識(shí)不斷增強(qiáng)。人們迫切需求通過(guò)規(guī)律的健康監(jiān)護(hù)來(lái)對(duì)自我狀況進(jìn)行觀察與評(píng)估。通過(guò)LabVIEW設(shè)計(jì)自我健康監(jiān)護(hù)軟件系統(tǒng)對(duì)其硬件采集到的心電、血糖、血壓、脈搏、體溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行串口讀取,使用戶可以通過(guò)姓名密碼登錄自我健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng),查看監(jiān)護(hù)結(jié)果,包括心電,血壓,血糖,脈搏,體溫的數(shù)值及部分波形顯示,歷史趨勢(shì),閾限報(bào)警及健康建議。由于心電信號(hào)復(fù)雜多變且蘊(yùn)含豐富信息,是進(jìn)行心血管系統(tǒng)疾病診斷的重要依據(jù),故著重分析了不同噪聲強(qiáng)度的心電信號(hào)去噪效果。其中,根據(jù)小波分解第1層系數(shù)進(jìn)行噪聲層的估計(jì)來(lái)調(diào)整閾值的無(wú)偏似然估計(jì)閾值方法去噪效果最好;同時(shí),分析了正常竇性心律、房顫、室性快速性心律失常、充血性心力衰竭這四種典型心電信號(hào)的時(shí)域頻域特征;通過(guò)多分辨率小波峰檢測(cè)實(shí)現(xiàn)R波定位以及RR間期、心率計(jì)數(shù)、心動(dòng)過(guò)速和心動(dòng)過(guò)緩的診斷,其中R波定位的靈敏度和陽(yáng)性預(yù)測(cè)率分別可以達(dá)到99.92%和99.93%。系統(tǒng)的檢測(cè)精度:心率≤±5bpm,血壓≤±5mmHg,血糖≤±0.3mmol/L,脈率≤±5bpm,體溫≤±0.1℃,可滿足用戶對(duì)自我健康監(jiān)護(hù)需求,同時(shí)為醫(yī)生的診斷提供依據(jù)。
【圖文】:
第二章 自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件部分按照不同的采集參數(shù)設(shè)計(jì)生理信號(hào)采集模塊,可檢測(cè)心電、血壓、血糖、脈搏和體溫生理參數(shù),通過(guò) USB 接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。上位機(jī)使用 LabVIEW 編寫程序,設(shè)計(jì)自我健康監(jiān)護(hù)儀軟件系統(tǒng),,讀取串口發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)處理。2.1 硬件方案硬件部分使用 ST 公司的 STM32F407ZGT6 作為主控芯片,實(shí)現(xiàn)心電、血壓、血糖,脈搏及體溫的信號(hào)采集、處理,通過(guò) USB 接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。
7圖 2.2 自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件實(shí)物圖2.2 體征信號(hào)2.2.1 心電心電信號(hào)通過(guò)氯化銀體表電極(Ag-AgCl)采集,輸入 BMD101 芯片的 SEP 及 SEN引腳,經(jīng)過(guò)片上系統(tǒng)(SoC)處理,數(shù)據(jù)從 TX 串行輸出,通過(guò) STM32F407ZGT6 串口接收,得到 16bit 心電數(shù)據(jù),BMD101 采集電路原理圖如圖 2.3 所示。圖 2.3 心電信號(hào)采集電路原理圖BMD101 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 2.4 所示。芯片內(nèi)置模擬前端(AFE),其中高通濾波器能夠去除信號(hào)中的直流漂移;低噪聲放大器(LNA)由控制邏輯接收到的數(shù)字濾波器和低噪聲放大器的反饋來(lái)控制;ADC 采樣率為 512Hz
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TH77;TP311.52
【圖文】:
第二章 自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件部分按照不同的采集參數(shù)設(shè)計(jì)生理信號(hào)采集模塊,可檢測(cè)心電、血壓、血糖、脈搏和體溫生理參數(shù),通過(guò) USB 接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。上位機(jī)使用 LabVIEW 編寫程序,設(shè)計(jì)自我健康監(jiān)護(hù)儀軟件系統(tǒng),,讀取串口發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)處理。2.1 硬件方案硬件部分使用 ST 公司的 STM32F407ZGT6 作為主控芯片,實(shí)現(xiàn)心電、血壓、血糖,脈搏及體溫的信號(hào)采集、處理,通過(guò) USB 接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。
7圖 2.2 自我健康監(jiān)護(hù)儀硬件實(shí)物圖2.2 體征信號(hào)2.2.1 心電心電信號(hào)通過(guò)氯化銀體表電極(Ag-AgCl)采集,輸入 BMD101 芯片的 SEP 及 SEN引腳,經(jīng)過(guò)片上系統(tǒng)(SoC)處理,數(shù)據(jù)從 TX 串行輸出,通過(guò) STM32F407ZGT6 串口接收,得到 16bit 心電數(shù)據(jù),BMD101 采集電路原理圖如圖 2.3 所示。圖 2.3 心電信號(hào)采集電路原理圖BMD101 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 2.4 所示。芯片內(nèi)置模擬前端(AFE),其中高通濾波器能夠去除信號(hào)中的直流漂移;低噪聲放大器(LNA)由控制邏輯接收到的數(shù)字濾波器和低噪聲放大器的反饋來(lái)控制;ADC 采樣率為 512Hz
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TH77;TP311.52
【參考文獻(xiàn)】
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1 徐蕾;陳敏亞;;可穿戴醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)療監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué);2015年05期
2 黃佳Z
本文編號(hào):2622094
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