【摘要】：近年來,傳統(tǒng)中醫(yī)得到人們的高度重視。傳統(tǒng)中醫(yī)最核心內(nèi)容是中醫(yī)脈診,然而自古中醫(yī)脈診都是依靠手指作為把脈的媒介,有很大的局限性。于是本文在導(dǎo)師項(xiàng)目的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并開發(fā)基于微壓電傳感器的脈搏采集系統(tǒng)。本文展開了以下工作:了解脈診基礎(chǔ)知識(shí)、選擇傳感器、電路板設(shè)計(jì)與打樣、采集并傳輸數(shù)據(jù)、還原和顯示脈象信號(hào)、信號(hào)的數(shù)字濾波。最終成功地采集到脈搏信號(hào),并完整展示出了脈象圖,實(shí)現(xiàn)了基于微壓電傳感器的脈搏采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。本論文主要從接下來的幾個(gè)步驟展開:一、討論傳統(tǒng)中醫(yī)脈診的基礎(chǔ)知識(shí)和研發(fā)脈搏采集系統(tǒng)的實(shí)際意義和科研作用,然后選擇PVDF壓電薄膜傳感器并分析它的工作原理以及等效電路,并說明它適合采集脈搏信號(hào)的原因。二、設(shè)計(jì)前端電路板并完成PCB繪制和打樣。其中信號(hào)處理電路選用AD620、OP07、OP27等芯片,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的前置放大、濾波、去除50HZ干擾和電壓提升等功能。主核芯片AT89S52以及AD轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)脈象數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在Altium designer中完成PCB的繪制并送廠打樣。最終電路板通過USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊完成與上位機(jī)的通信。三、在上位機(jī)中的KeilμVision4編寫主核芯片程序,并燒錄到主核芯片當(dāng)中。然后安裝USB驅(qū)動(dòng)程序。上位機(jī)通過USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊接收并保存前端電路板傳上來的脈象數(shù)據(jù)。利用MATLAB對(duì)脈象數(shù)據(jù)進(jìn)行還原,通過MEX文件把串口數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MATLAB中,分析處理后把脈象信號(hào)形成的脈象圖以GUI界面的形式顯示出來。四、設(shè)計(jì)巴特沃斯濾波器,對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的去噪處理。在保留脈象基本特征基礎(chǔ)上使脈象圖變得更加平滑,有利于進(jìn)一步對(duì)脈象圖進(jìn)行分析。最后,對(duì)本文脈搏采集系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié),并對(duì)今后需要完善的工作進(jìn)行構(gòu)思。
[Abstract]:In recent years, people attach great importance to traditional Chinese medicine. The core content of traditional Chinese medicine is pulse diagnosis of traditional Chinese medicine. However, since ancient times, pulse diagnosis of traditional Chinese medicine relies on fingers as the medium of pulse, which has great limitations. So this paper designs and develops a pulse acquisition system based on micro-piezoelectric sensor on the basis of tutor project. In this paper, the following works are carried out: understanding the basic knowledge of pulse diagnosis, selecting sensors, designing and proofing circuit boards, collecting and transmitting data, restoring and displaying pulse signals and digital filtering of signals. Finally, the pulse signal is collected successfully, and the pulse graph is displayed completely. The design and development of pulse acquisition system based on micro piezoelectric sensor is realized. This paper mainly starts from the following steps: first, discusses the basic knowledge of traditional Chinese medicine pulse diagnosis and the practical significance and scientific research function of developing pulse collection system. Then PVDF piezoelectric thin film sensor is selected and its working principle and equivalent circuit are analyzed, and the reason why it is suitable for collecting pulse signal is explained. Second, design front-end circuit board and complete PCB drawing and proofing. Among them, AD620OOP07OOP27 chip is used in signal processing circuit to realize signal preamplifier, filtering, 50HZ interference removal and voltage raising. The main core chip AT89S52 and AD conversion module realize the analog-to-digital conversion of pulse data. Complete PCB drawing in Altium designer and send factory proofing. The final circuit board through USB to TTL serial port module to complete the communication with the host computer. Third, the Keil 渭 Vision4 in the host computer writes the program of the main core chip and burns it into the main core chip. Then install the USB driver. The upper computer receives and saves the pulse data from the front-end circuit board through the USB to TTL serial port module. The pulse image data is restored by MATLAB, and the serial port data is imported into MATLAB through MEX file. After analyzing and processing, the pulse graph formed by pulse signal is displayed in the form of GUI interface. Fourthly, the Butterworth filter is designed to further de-noising the pulse signal. On the basis of preserving the basic features of pulse image, the pulse image becomes smoother, which is beneficial to further analysis of pulse image. Finally, this paper summarizes the pulse acquisition system, and the future work needs to be improved.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP274.2

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本文編號(hào)：2169744