脈診作為中醫(yī)四診之一,是一種重要的疾病診斷方法,然而在診脈的過程中容易受到中醫(yī)師個人經(jīng)驗和對脈學(xué)理論的理解等主觀因素的影響,因此脈診的客觀化研究具有重大的意義。本課題設(shè)計了一款基于FPGA(Field Programmable Gate Arrary)的便攜式脈搏信號采集系統(tǒng),可以客觀、準確的對脈搏波進行采集和存儲。本文的主要工作有:(1)設(shè)計了脈搏信號采集系統(tǒng)的整體框架和系統(tǒng)功能。本系統(tǒng)以FPGA為核心芯片,具備脈搏信號的實時顯示功能,并且支持RS-232通信接口和U盤讀寫。(2)設(shè)計了脈搏信號的預(yù)處理電路,用于對采集的原始脈搏信號放大和濾波。(3)完成了脈搏信號采集系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計與制作,主要有FPGA的電源電路、配置電路、SDRAM接口電路、串口電路以及USB接口電路。(4)完成了模數(shù)轉(zhuǎn)換器控制器和UART通信模塊的FPGA邏輯設(shè)計,并使用Modelsim對設(shè)計進行了功能仿真。(5)完成了系統(tǒng)中LCD、CH376和觸摸屏的驅(qū)動程序設(shè)計,以及脈搏信號的實時顯示和存儲的應(yīng)用程序設(shè)計。通過測試表明,本課題設(shè)計脈搏信號采集系統(tǒng)能夠較客觀的采集人體脈搏信號,并實現(xiàn)了對采集脈搏信號進行實時顯示和存儲功能。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R318;TN911.7
【部分圖文】：

1.2 脈搏信號采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀脈搏信號采集系統(tǒng)的研究在國外起步較早，早期的脈搏信號采集系統(tǒng)起源于十九世紀血壓計的研發(fā)，且全部為壓力脈搏信號采集系統(tǒng)。最早的脈搏信號采集系統(tǒng)是 1847年 Carl Ludwig 設(shè)計的基于 U 型水銀計的脈搏信號記錄儀，該脈搏信號記錄儀將導(dǎo)管插入到人體動脈中，通過外界水銀高度的變化測量出血壓的變化。早期的脈搏信號采集系統(tǒng)全部是有創(chuàng)的，第一部無創(chuàng)脈搏信號采集系統(tǒng)是 Vierordt 在 1855 年設(shè)計的基于杠桿原理的脈搏信號采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)在使用時將橈動脈貼合到杠桿的一端，杠桿的另一端與紙帶相連，脈搏搏動時會使得杠桿與紙帶相連的一端有規(guī)律的上下移動，從而將脈搏信號描記在紙帶上，該系統(tǒng)如圖 1.1 所示[6]。早期的脈搏信號采集系統(tǒng)全部以力學(xué)原理為指導(dǎo)，以機械設(shè)計為主，脈搏信號的記錄方式也以描記到紙帶上為主，導(dǎo)致誤差較大，并不能準確的采集到人體脈搏信號。隨著傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，脈搏信號采集系統(tǒng)的研發(fā)朝著自動化和數(shù)字化方向發(fā)展。多種類型的傳感器在脈搏信號采集系統(tǒng)中的應(yīng)用也提高了信號采集的準確性，如芬蘭的 Sorvoja 研發(fā)的基于壓電薄膜的采集系統(tǒng)[7]，Kaniusas 等使用磁致伸縮材料研發(fā)的壓力脈搏信號采集系統(tǒng)[8]。

NiosII處理

信號采集系統(tǒng)主要技術(shù)指標為：供電電源：+5V。傳感器主要指標：電源電壓：5-6V，壓力量程：-50-+300mmHg000uV/mmHg；精度：0.5%。轉(zhuǎn)換器主要指標：分辨率：10 位二進制；轉(zhuǎn)換時間：2μs； 非線性范圍：2.7～5.5V。指標：支持 RS-232 通信，支持 U 盤存儲。搏傳感器的選型傳感器主要有壓力傳感器、超聲傳感器以及光電傳感器。壓力傳師切脈最為相似，壓力脈搏信號采集系統(tǒng)能夠更好的模擬中醫(yī)師類脈搏信號采集系統(tǒng)中使用最多的是壓力傳感器。本設(shè)計中選用肥華科電子技術(shù)研究所研制開發(fā)的 HK-2000B，該傳感器是基于化脈搏傳感器,如圖 3.2所示。HK-2000B是一種軟接觸式的無創(chuàng)傷無創(chuàng)心血管功能檢測、中醫(yī)脈象診斷。傳感器內(nèi)部集成了感溫元力敏元件，具有較高的靈敏度和抗干擾性能力，同時還有過載能

【參考文獻】

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本文編號：2825075