發(fā)布時間：2017-12-01 08:29

  本文關鍵詞：基于CC430單片機的便攜式血氧戒指的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：血氧飽和度是一種重要的生命體征參數(shù),它能夠有效反映人體的血管運輸氧能力以及人體呼吸系統(tǒng)的好壞。尤其是隨著老齡化人群的增加,各類心腦血管疾病的發(fā)病率逐漸升高,對人體進行連續(xù)和實時的血氧飽和度監(jiān)測,對預防一些潛在的疾病十分重要。 目前市場上的血氧飽和度測量儀種類繁多,但大多采用指夾結構的傳感器,不易攜帶且功耗比較高,不能滿足人們對便攜式和連續(xù)監(jiān)護的需求。本文基于Lambert-beer定律,設計了一種無創(chuàng)的便攜式血氧戒指,能夠遠程監(jiān)測人體的血氧飽和度及脈率。 本文研究了血氧飽和度的測量原理,并在此基礎上提出血氧戒指的設計方案。首先是硬件電路的設計和實現(xiàn)。本設計選取CC430F5137單片機作為核心處理器,傳感器設計為戒指的形狀,體積小,便于攜帶；設計了濾波和放大電路,能夠對傳感器采集的信號進行初步的模擬信號處理；參照CC430單片機的數(shù)據(jù)手冊,完成了射頻模塊的外圍電路設計。其次是戒指端軟件系統(tǒng)的設計。系統(tǒng)以IAR Embedded Workbench為軟件開當工具，完成了對脈搏信號的A/D轉換；設計了9階的FIR低通濾波器和8點移動平均濾波器對信號進行預處理；采用閾值法提取脈搏波信號的特征參數(shù),并根據(jù)脈搏信號的特點利用閩值判別法去除運動偽差來獲取有效的脈搏信號,以此對系統(tǒng)定標,計算出血氧飽和度和脈率；設計了無線發(fā)送功能,通過CC430單片機內部的CCl101射頻模塊將血氧飽和度和脈率發(fā)送至接收模塊,由接收模塊通過串口傳給上位機。最后是上位機端脈搏波的去噪處理。設計了基于提升格式的固定小波去噪算法和基于LMS自適應算法的提升小波去噪方案來去除脈搏波信號噪聲,保證系統(tǒng)在信噪比較低的情況下仍能檢測到清晰的脈搏波形,便于進一步分析和處理。 實驗表明,該系統(tǒng)能夠遠程監(jiān)測人體血氧飽和度和脈率,且具有便于攜帶、低功耗等特點,其體積遠遠小于市場上常見的其他脈搏血氧模塊。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R318.6

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1240504