本文關(guān)鍵詞：基于ARM的遠程生理監(jiān)護儀的設計與嵌入式低功耗策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 臨床醫(yī)學上的重要生理參數(shù),如心電、血壓、血氧飽和度、體溫等的監(jiān)護與檢測對慢性病患者和老年人的健康有著積極重要的臨床意義,特別是對這些生理信號的長期監(jiān)護可了解人體健康狀況的變化趨勢及這些疾病對人體的影響。隨著醫(yī)療體制的改革,社區(qū)醫(yī)院和家庭保健的醫(yī)療模式的興起,借助遠程醫(yī)療解決目前看病難、看病貴、看病不方便等難題。基于遠程醫(yī)療監(jiān)護的便攜式小型多參數(shù)生理監(jiān)護儀已成為目前生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的研究熱點之一。 本文運用嵌入式技術(shù)、計算機技術(shù),結(jié)合基于UML的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法,設計并實現(xiàn)了一種可通過遠程訪問進行監(jiān)視的嵌入式多參數(shù)生理監(jiān)護儀。 首先,在了解分析心電、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)的產(chǎn)生機理和特征的基礎上,根據(jù)監(jiān)護儀的功能定位,采用基于UML的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法,論文給出了系統(tǒng)的整體設計方案,選擇了目前流行的ARM作為處理器。系統(tǒng)由信號調(diào)理模塊、存儲器模塊、網(wǎng)絡通信、LCD顯示等多個相對獨立而又協(xié)同工作的模塊組成,完成信號的采集、存儲,本地顯示及遠程連接功能。 其次,論文對系統(tǒng)各個模塊的硬件設計進行了詳細的闡述。人體心電,血壓,血氧飽和度等信號極其微弱,且頻率較低,經(jīng)常被淹沒在各種高、低頻干擾信號中,容易受到周圍以及50Hz工頻干擾,本文分別采用帶通濾波,二階有源低通濾波器,陷波器等,仿真實驗證明這些電路能夠有效抑制相應的干擾,達到預期效果。 然后,深入研究了基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的軟件設計方法,對監(jiān)護儀的軟件實現(xiàn)進行了詳細的分析設計。本文根據(jù)任務、資源分配和管理的需要,在硬件平臺上移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及啟動軟件Bootloader和文件系統(tǒng),設計了硬件平臺的驅(qū)動程序和個模塊的應用程序。基于嵌入式以太網(wǎng)和CGI技術(shù),采用Web服務器的形式實現(xiàn)了系統(tǒng)的Internet遠程訪問;采用數(shù)字濾波的方法,解決了硬件濾波靈活性差,效果差的缺點,進一步提高了信號采集精度。 隨著便攜式嵌入式設備的廣泛應用,功耗已成為嵌入式領(lǐng)域的廣泛關(guān)注的熱點之一。本文通過嵌入式CPU時鐘頻率對功耗的影響的研究,在Linux操作系統(tǒng)下,提出了一種基于動態(tài)改變時鐘頻率的嵌入式低功耗方法,測試結(jié)果表明該方法能夠?qū)档凸钠鸬搅己玫男Ч?本文研制的遠程生理監(jiān)護儀能夠?qū)Σ∪说拿}搏、心電、血壓等參數(shù)進行實時監(jiān)護,對社區(qū)醫(yī)院和家庭保健,特別是對慢性病患者和老年人的健康狀態(tài)的監(jiān)護作了一些有益的探討。
【關(guān)鍵詞】：監(jiān)護儀 ARM 遠程監(jiān)護 Linux UML
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH772
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題背景及意義12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 論文主要內(nèi)容17-19
• 第二章 人體部分生理信號的生理學機理及特點19-26
• 2.1 心電信號產(chǎn)生機理及波形特征19-21
• 2.2 脈搏波產(chǎn)生機理及波形特征21-24
• 2.3 血壓的形成機理24-25
• 2.4 血氧飽和度的生理學意義25-26
• 第三章 遠程生理監(jiān)護儀的總體設計26-37
• 3.1 統(tǒng)一建模語言UML26-27
• 3.2 基于UML的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法27-28
• 3.3 基于UML方法的遠程生理監(jiān)護儀的總體設計28-36
• 3.3.1 系統(tǒng)需求28-30
• 3.3.2 系統(tǒng)分析30-33
• 3.3.3 系統(tǒng)設計33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 遠程生理監(jiān)護儀硬件設計37-60
• 4.1 硬件總體框架37-38
• 4.2 脈搏波檢測模塊38-43
• 4.2.1 脈搏波傳感器38-39
• 4.2.2 脈搏信號調(diào)理電路設計39-43
• 4.3 心電檢測模塊43-48
• 4.3.1 帶通濾波44-45
• 4.3.2 陷波電路45-46
• 4.3.3 右腿驅(qū)動電路46-48
• 4.4 血壓檢測模塊48-49
• 4.4.1 壓力傳感器48
• 4.4.2 充放氣裝置的設計48-49
• 4.5 血氧飽和度檢測模塊49-50
• 4.6 GPRS模塊50-51
• 4.7 處理器模塊51-59
• 4.7.1 CPU的選擇51-52
• 4.7.2 S3C2410X處理器簡介52-53
• 4.7.3 AD轉(zhuǎn)換器選擇53-54
• 4.7.4 處理器外圍電路54-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 第五章 遠程生理監(jiān)護儀軟件設計60-89
• 5.1 軟件總體框架60-61
• 5.2 操作系統(tǒng)的移植61-70
• 5.2.1 創(chuàng)建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境61-62
• 5.2.2 嵌入式系統(tǒng)的引導代碼Bootloader62-63
• 5.2.3 Linux內(nèi)核移植63-70
• 5.3 Boa Web服務器的移植70-71
• 5.4 文件系統(tǒng)與圖形界面的移植71-77
• 5.4.1 yaffs文件系統(tǒng)移植72-73
• 5.4.2 QT/Embedded圖形界面73-77
• 5.5 應用程序設計77-88
• 5.5.1 應用程序總體設計77-78
• 5.5.2 圖形模塊78-79
• 5.5.3 數(shù)據(jù)采集模塊79-81
• 5.5.4 數(shù)據(jù)處理模塊81-85
• 5.5.5 GPRS短消息發(fā)送模塊85-86
• 5.5.6 Boa Web服務器端模塊86-88
• 5.6 本章小結(jié)88-89
• 第六章 遠程生理監(jiān)護儀系統(tǒng)測試89-95
• 6.1 系統(tǒng)功能測試89-91
• 6.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)測試分析91-94
• 6.3 本章小結(jié)94-95
• 第七章 基于動態(tài)改變時鐘頻率的LINUX低功耗策略的研究95-104
• 7.1 時鐘頻率對功耗的影響95-96
• 7.2 基于動態(tài)改變時鐘頻率的Linux低功耗策略的實現(xiàn)96-102
• 7.2.1 系統(tǒng)負荷估計96-98
• 7.2.2 時鐘頻率的計算98
• 7.2.3 Linux內(nèi)核的改進98-102
• 7.3 測試102-103
• 7.4 本章小結(jié)103-104
• 第八章 總結(jié)與展望104-106
• 8.1 總結(jié)104-105
• 8.2 展望105-106
• 參考文獻106-111
• 致謝111-112
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文112-113
• 附錄 部分軟件源程序113-141
• 1 圖形界面QT源程序113-119
• 2 數(shù)據(jù)采集ADC驅(qū)動程序119-123
• 3 數(shù)字濾波器程序123-136
• 4 GPRS短消息發(fā)送程序136-139
• 5 Boa Web服務器程序139-141

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 倪原;趙博;劉朝輝;夏東京;;音樂-低頻電磁振動生理信息反饋治療系統(tǒng)設計[J];生命科學儀器;2012年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 唐志剛;基于linux-QT的嵌入式醫(yī)用監(jiān)護儀開發(fā)[D];南京大學;2011年

2 陳謐謐;面向家庭的遠程健康監(jiān)護系統(tǒng)的設計與研究[D];電子科技大學;2011年

3 袁信;野外探險救助信息采集技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];杭州電子科技大學;2012年

4 張志國;基于Windows CE嵌入式控制系統(tǒng)的研究與設計[D];東華大學;2013年

5 趙博;音樂—低頻電磁振動生理信息反饋治療系統(tǒng)設計[D];西安工業(yè)大學;2013年

6 周強;基于物聯(lián)網(wǎng)的智能心音檢測與分析系統(tǒng)的研究[D];蘭州理工大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM的遠程生理監(jiān)護儀的設計與嵌入式低功耗策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：340114