本文關(guān)鍵詞：基于GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東華大學(xué)》 2011年

基于GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

劉捷  

【摘要】：自從人類出現(xiàn)以來(lái),人類就一直在與疾病進(jìn)行著斗爭(zhēng)。隨著人類生活水平的提高、平均壽命的延長(zhǎng),各種疾病也不斷出現(xiàn),心血管病就是其中的一種。而心電圖是常規(guī)檢查心臟正常與否的最基本、最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)的檢查方法。目前,心電圖機(jī)主要用于醫(yī)院,不僅不宜移動(dòng),而且成本較高,不能走進(jìn)社區(qū)和家庭,使心電圖常規(guī)檢查無(wú)法普及,無(wú)法滿足市場(chǎng)的需要。因此,遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器的研究對(duì)社會(huì)有非�，F(xiàn)實(shí)的意義。 本文提出了一個(gè)低功耗的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)以TI公司的超低功耗16位單片機(jī)MSP430F149為控制核心,將心電傳感器實(shí)時(shí)采集到的心電信號(hào)通過(guò)串口和GPRS模塊相連,經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)建立的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸鏈路,遠(yuǎn)程傳送至心電監(jiān)護(hù)中心,監(jiān)護(hù)中心軟件再把心電數(shù)據(jù)還原成動(dòng)態(tài)心電波形顯示,以便于醫(yī)生觀察。系統(tǒng)克服了以往心電圖機(jī)只能應(yīng)用于特定場(chǎng)合、不便于移動(dòng)的缺陷,具有小巧、便攜、功耗低、成本低的優(yōu)點(diǎn),對(duì)心血管疾病的監(jiān)護(hù)和突發(fā)救治有著有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 基于GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,是一種集成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)于一體的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品,它能夠通過(guò)前端傳感器實(shí)時(shí)采集心電數(shù)據(jù),通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體心電信號(hào)的監(jiān)測(cè)。本課題所研究的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)不僅可用于家庭醫(yī)療與社區(qū)醫(yī)療,而且也可用于養(yǎng)老院、干休所、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)以及醫(yī)療條件較差的地區(qū),它可以在患者移動(dòng)的過(guò)程中實(shí)時(shí)采集人體心電信號(hào)并進(jìn)行無(wú)線傳輸,而且便攜、低廉,具有廣闊的市場(chǎng)前景和潛在的銷售市場(chǎng)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH772.2
【目錄】：

摘要5-7

ABSTRACT7-12

第一章 緒論12-17

1.1 課題背景及研究意義12-13

1.1.1 課題背景12-13

1.1.2 遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)的研究意義13

1.2 心電監(jiān)護(hù)儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15

1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀13-14

1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)14-15

1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)15-17

第二章 心電生理學(xué)基礎(chǔ)17-24

2.1 心電波形的產(chǎn)生機(jī)理17-18

2.2 心電圖18-21

2.2.1 心電圖的概念及意義18-19

2.2.2 心電圖波形19-21

2.3 記錄心電圖的常用導(dǎo)聯(lián)法21-22

2.4 心電信號(hào)的特征及干擾22-23

2.5 本章小節(jié)23-24

第三章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)24-28

3.1 總體方案設(shè)計(jì)及思路24

3.2 主控MCU的選擇24-25

3.3 心電電極的原理及選取25-26

3.4 無(wú)線通訊技術(shù)的比較與選擇26-27

3.5 本章小節(jié)27-28

第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)28-51

4.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與工作原理28-29

4.2 心電信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì)29-41

4.2.1 輸入電路與右腿驅(qū)動(dòng)電路29-31

4.2.2 前置放大器的設(shè)計(jì)31-34

4.2.3 高通濾波器的設(shè)計(jì)34-36

4.2.4 低通濾波器的設(shè)計(jì)36-38

4.2.5 50Hz陷波器的設(shè)計(jì)38-39

4.2.6 主放大電路與電平提升電路39-40

4.2.7 導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)電路40-41

4.3 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)41-50

4.3.1 電源電路設(shè)計(jì)41-43

4.3.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)43-44

4.3.3 外部存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)44-46

4.3.4 通信模塊電路設(shè)計(jì)46-47

4.3.5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊電路設(shè)計(jì)47-49

4.3.6 A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)49-50

4.4 本章小節(jié)50-51

第五章 GPRS無(wú)線通信技術(shù)51-57

5.1 GPRS無(wú)線通信技術(shù)概述51

5.2 GPRS系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)51-53

5.3 傳輸方案的選擇53-55

5.4 Benq M22 GPRS模塊簡(jiǎn)介55-56

5.5 本章小節(jié)56-57

第六章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)57-75

6.1 遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)57-62

6.1.1 單片機(jī)主控制程序58

6.1.2 GPRS驅(qū)動(dòng)程序58-60

6.1.3 心電數(shù)據(jù)采集程序60-62

6.2 監(jiān)護(hù)中心應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)62-66

6.2.1 心電監(jiān)護(hù)軟件總體設(shè)計(jì)62-63

6.2.2 監(jiān)護(hù)中心各子模塊的設(shè)計(jì)63-66

6.3 心電信號(hào)的分析與濾波算法研究66-73

6.3.1 數(shù)字濾波算法66-71

6.3.2 QRS波檢測(cè)算法71-73

6.4 本章小節(jié)73-75

第七章 系統(tǒng)調(diào)試和測(cè)試結(jié)果75-82

7.1 硬件調(diào)試75-76

7.1.1 直觀觀察75

7.1.2 通電觀察75

7.1.3 靜態(tài)調(diào)試75-76

7.1.4 動(dòng)態(tài)調(diào)試76

7.2 軟件調(diào)試76-77

7.3 具體調(diào)試77-81

7.3.1 GPRS無(wú)線模塊的調(diào)試77-79

7.3.2 軟件及濾波效果測(cè)試79-81

7.4 本章小節(jié)81-82

第八章 總結(jié)與展望82-84

參考文獻(xiàn)84-88

附錄一 電路原理圖88-90

附錄二 PCB圖90-91

附錄三 部分程序代碼91-97

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄97-98

致謝98

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5 艾育華,方少元,孫季豐;遠(yuǎn)程醫(yī)療淺析[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2000年04期

6 謝宏韜,張永紅,張菊鵬,白凈,孫陽(yáng);基于80C196KC單片機(jī)的便攜式家庭心電血壓監(jiān)護(hù)儀的研制[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2001年04期

7 王林泓,楊浩;心電信號(hào)處理中濾波器設(shè)計(jì)的研究[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2002年03期

8 胡鵬,張永紅,張菊鵬,白凈;基于小波變換的心律失常判別算法[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2003年01期

9 李澤君;吳水才;柴繼紅;鄒波;白燕萍;;基于嵌入式調(diào)制解調(diào)器的心電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2004年02期

10 王叢知,張菊鵬,張永紅,白凈;具有實(shí)時(shí)報(bào)警和定位功能的心電監(jiān)測(cè)儀的研制[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2004年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 羅小剛;心電信號(hào)處理和特征信息提取方法的研究及心電工作站的研制[D];重慶大學(xué);2003年

2 何慶華;基于視覺(jué)誘發(fā)電位的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2003年

3 朱凌云;移動(dòng)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)ECG信號(hào)的智能檢測(cè)與分析方法研究[D];重慶大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳瑞中;關(guān)于ECG信號(hào)處理與分析的研究[D];廣西師范大學(xué);2000年

2 潘衛(wèi)江;家庭心電遠(yuǎn)程臨護(hù)系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2002年

3 彭靜;基于掌上電腦的便攜式動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D];重慶大學(xué);2002年

4 顧明;基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[D];河海大學(xué);2003年

5 朱新建;新型移動(dòng)式心電遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的終端研制[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2003年

6 汪金剛;集中式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量及通信方法的研究[D];重慶大學(xué);2003年

7 劉波;移動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)終端用DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2004年

8 王林琳;多參數(shù)無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2004年

9 申力;基于GPRS的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2004年

10 程穎;無(wú)線通信遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2003年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李剛,吳寶明,曹長(zhǎng)修;移動(dòng)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)監(jiān)護(hù)中心的設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2005年02期

2 王鴻鵬;閆曉偉;楊孝宗;戴博;張帆;;基于CDMA1X的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2006年05期

3 丁世芳;;遠(yuǎn)程心電信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的類型與應(yīng)用概述[J];中國(guó)心臟起搏與心電生理雜志;2009年02期

4 李繼明;張躍;周炳坤;徐廷松;陳可;;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)通信協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年33期

5 孟文超;董輝;;基于無(wú)線傳感網(wǎng)的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)終端[J];機(jī)電工程;2011年01期

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7 張晶晶;王亮;雷明;;基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[J];智能建筑;2010年02期

8 萬(wàn)里;張躍;張龍飛;;遠(yuǎn)程無(wú)線心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)處理機(jī)制[J];計(jì)算機(jī)工程;2010年15期

9 劉星;陳希超;汪覺(jué)民;謝瑋;;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2007年11期

10 陳震;許玲;;基于寬帶傳輸技術(shù)的心電數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)發(fā)器的研制[J];河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2008年03期

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1 徐國(guó)慶;[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2009年

2 本報(bào)實(shí)習(xí)記者 劉國(guó)鋒;[N];中國(guó)證券報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 丁明石;基于移動(dòng)通信技術(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2005年

2 蘇麗;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)診斷系統(tǒng)心電信號(hào)處理方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張晶晶;無(wú)線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究[D];青島大學(xué);2010年

2 徐冰俏;基于Internet的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[D];浙江大學(xué);2003年

3 李冠;基于嵌入式Linux和GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)終端的設(shè)計(jì)[D];天津醫(yī)科大學(xué);2009年

4 劉捷;基于GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];東華大學(xué);2011年

5 晏晨偉;基于ARM的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2013年

6 王巨巖;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2004年

7 譚志超;基于S3C2410的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

8 馮兵兵;基于RTP協(xié)議的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[D];北京交通大學(xué);2007年

9 劉自立;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2010年

10 蔣學(xué)程;遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：基于GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：161735