便攜式生理信號采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-12-09 00:00
隨著老齡化社會的到來和人民生活水平的日益提高,人們的健康觀念也在不斷更新,以前以醫(yī)院為中心的醫(yī)療模式正在向以社區(qū)醫(yī)療、家庭和個人保健為中心的醫(yī)療模式過渡。醫(yī)療模式的轉(zhuǎn)變影響著醫(yī)療設(shè)備向著便攜式、微型化及家庭化的方向發(fā)展。而電子科技的迅猛發(fā)展更是為便攜式醫(yī)療儀器的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)會。便攜式生理信號采集系統(tǒng)順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢,因此具有非常廣闊的發(fā)展前景。 本課題圍繞生理信號采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性、良好的安全性、操作的簡易性和低成本等特點,設(shè)計了一種新的便攜式生理信號采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有生理信號檢測、簡單的前端數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信等基本功能模塊,可實現(xiàn)對人體脈搏、體溫和血氧飽和度進(jìn)行長時間自動檢測功能以及回放數(shù)據(jù)到PC機(jī)進(jìn)行保存及顯示的功能,便于使用者隨時了解自己的健康狀況。 本課題對便攜式生理信號采集系統(tǒng)的研究內(nèi)容主要包括:選用ADuC848作為系統(tǒng)采集端的核心處理芯片,設(shè)計并實現(xiàn)了電源管理電路、數(shù)據(jù)存儲電路、數(shù)據(jù)顯示電路和串口通信電路等電路模塊。固件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,在Keil環(huán)境下對采集端固件進(jìn)行編寫和仿真;诿嫦?qū)ο蟮乃枷朐O(shè)計上位機(jī)軟件并在M...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 家用便攜式醫(yī)療儀器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)及系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1.1 生物醫(yī)學(xué)信號的特點
2.1.2 生物醫(yī)學(xué)信號的檢測
2.1.3 生物醫(yī)學(xué)信號的處理
2.1.4 醫(yī)用電氣設(shè)備的安全設(shè)計
2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本思想
2.2.2 系統(tǒng)組成
2.2.3 系統(tǒng)設(shè)計流程
3 系統(tǒng)采集端硬件的設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)采集端硬件整體結(jié)構(gòu)
3.2 傳感器
3.3 處理模塊
3.3.1 處理芯片的選用
3.3.2 預(yù)處理電路
3.3.3 片內(nèi)16位Σ-Δ型ADC
3.4 串口通信模塊
3.5 Flash存儲模塊
3.6 實時時鐘模塊
3.7 電源管理模塊
3.8 人機(jī)交互模塊
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 采集端固件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1.1 開發(fā)工具及編程語言
4.1.2 重要控制寄存器的說明
4.1.3 固件總體架構(gòu)
4.1.4 初始化模塊
4.1.5 采集模式
4.1.6 傳輸模式
4.1.7 復(fù)位看門狗程序
4.2 PC端存儲軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.3 通信協(xié)議和命令字的設(shè)計
4.3.1 通信協(xié)議
4.3.2 命令字定義
4.3.3 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)
5 軟硬件測試及運行實驗結(jié)果
5.1 系統(tǒng)硬件測試
5.2 系統(tǒng)軟件測試
5.2.1 固件測試
5.2.2 上位機(jī)軟件測試
5.3 運行實驗結(jié)果
6 結(jié)論
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]健康監(jiān)護(hù)儀設(shè)計與實現(xiàn)研究——基于BF533 DSP處理器[J]. 蔣程鵬. 醫(yī)療裝備. 2010(01)
[2]脈搏血氧飽和度監(jiān)測技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 于巍,古慶恩,黃世安. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2008(04)
[3]嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和發(fā)布的構(gòu)建[J]. 顏庭柏,陳鐘榮. 計算機(jī)工程. 2007(19)
[4]無線傳輸在脈搏血氧飽和度無創(chuàng)監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 金海龍,王作君,鄭成博,鄭世科. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(01)
[5]人體血氧飽和度監(jiān)測方法的研究[J]. 嚴(yán)新忠,楊靜,郭略. 醫(yī)療裝備. 2005(12)
[6]用VC++實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串口通信的三種方法[J]. 曾自強(qiáng),王玉菡. 自動化與儀器儀表. 2005(03)
[7]監(jiān)護(hù)儀的臨床應(yīng)用和發(fā)展[J]. 巫琦. 醫(yī)療裝備. 2004(03)
[8]臨床多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀及其發(fā)展趨勢[J]. 董苑,崔亮. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2003(S1)
[9]論醫(yī)學(xué)模式的變革與醫(yī)學(xué)儀器未來走勢[J]. 鄧親愷. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2003(01)
[10]多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展與未來[J]. 唐偉,黃曉慶,楊常清. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2003(01)
本文編號:3714394
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 家用便攜式醫(yī)療儀器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)及系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1.1 生物醫(yī)學(xué)信號的特點
2.1.2 生物醫(yī)學(xué)信號的檢測
2.1.3 生物醫(yī)學(xué)信號的處理
2.1.4 醫(yī)用電氣設(shè)備的安全設(shè)計
2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本思想
2.2.2 系統(tǒng)組成
2.2.3 系統(tǒng)設(shè)計流程
3 系統(tǒng)采集端硬件的設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)采集端硬件整體結(jié)構(gòu)
3.2 傳感器
3.3 處理模塊
3.3.1 處理芯片的選用
3.3.2 預(yù)處理電路
3.3.3 片內(nèi)16位Σ-Δ型ADC
3.4 串口通信模塊
3.5 Flash存儲模塊
3.6 實時時鐘模塊
3.7 電源管理模塊
3.8 人機(jī)交互模塊
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 采集端固件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1.1 開發(fā)工具及編程語言
4.1.2 重要控制寄存器的說明
4.1.3 固件總體架構(gòu)
4.1.4 初始化模塊
4.1.5 采集模式
4.1.6 傳輸模式
4.1.7 復(fù)位看門狗程序
4.2 PC端存儲軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
4.3 通信協(xié)議和命令字的設(shè)計
4.3.1 通信協(xié)議
4.3.2 命令字定義
4.3.3 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)
5 軟硬件測試及運行實驗結(jié)果
5.1 系統(tǒng)硬件測試
5.2 系統(tǒng)軟件測試
5.2.1 固件測試
5.2.2 上位機(jī)軟件測試
5.3 運行實驗結(jié)果
6 結(jié)論
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]健康監(jiān)護(hù)儀設(shè)計與實現(xiàn)研究——基于BF533 DSP處理器[J]. 蔣程鵬. 醫(yī)療裝備. 2010(01)
[2]脈搏血氧飽和度監(jiān)測技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 于巍,古慶恩,黃世安. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2008(04)
[3]嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和發(fā)布的構(gòu)建[J]. 顏庭柏,陳鐘榮. 計算機(jī)工程. 2007(19)
[4]無線傳輸在脈搏血氧飽和度無創(chuàng)監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 金海龍,王作君,鄭成博,鄭世科. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(01)
[5]人體血氧飽和度監(jiān)測方法的研究[J]. 嚴(yán)新忠,楊靜,郭略. 醫(yī)療裝備. 2005(12)
[6]用VC++實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串口通信的三種方法[J]. 曾自強(qiáng),王玉菡. 自動化與儀器儀表. 2005(03)
[7]監(jiān)護(hù)儀的臨床應(yīng)用和發(fā)展[J]. 巫琦. 醫(yī)療裝備. 2004(03)
[8]臨床多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀及其發(fā)展趨勢[J]. 董苑,崔亮. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2003(S1)
[9]論醫(yī)學(xué)模式的變革與醫(yī)學(xué)儀器未來走勢[J]. 鄧親愷. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2003(01)
[10]多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展與未來[J]. 唐偉,黃曉慶,楊常清. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2003(01)
本文編號:3714394
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