本文關鍵詞：多道生理記錄儀數(shù)字化研制與應用

  更多相關文章： 多道生理記錄儀 A/D轉(zhuǎn)化 MSP430單片機 數(shù)字化

【摘要】：多道生理記錄儀是一臺可以同時記錄多種生理參數(shù)的實驗儀器,生理信號轉(zhuǎn)換成電信號后,可經(jīng)多級放大器放大后輸出,以生理曲線形式描繪在坐標紙上[1]或顯示屏上。多道生理記錄儀是實驗醫(yī)學和臨床醫(yī)學研究中的常用設備,對于了解疾病的生理、病理變化及藥物作用都有重要的意義。本中心機能實驗室現(xiàn)有RM—6000型多道生理記錄儀五臺,購于八十年代,價值一百多萬。該儀器主要由主機、示波器和記錄儀組成,具有四個通道,通過示波器和記錄儀可同時觀察和描記多個生理參數(shù)指標。同時還以可記錄壓力、腦電、心電、肌電、呼吸、脈博等共三十多種生理信號。多年來在教學和科研工作中發(fā)揮著巨大的作用,學生受益人數(shù)600左右/學期,發(fā)表過數(shù)百篇科研、教學和學生自主設計論文。由于老式多道生理記錄儀具有不能長期記錄,記錄筆容易損壞,記錄紙不能長期保存,只能記錄不能分析的特點已顯露出來,隨著現(xiàn)代電子技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)實驗教學模式已逐漸顯現(xiàn)出諸多不足,新型教學模式下要求實驗教學手段及科研環(huán)境必須與多媒體計算機相結(jié)合[1-2]。多功能、高效率的實驗設備已經(jīng)成為實驗室教學與科研的重要組成部分。而目前本中心的這幾臺老式多道生理記錄儀已不能滿足現(xiàn)代實驗教學需要,影響了老師及同學實驗教學的進展[3-4]。甚至部分由于生產(chǎn)廠家升級換代,記錄筆損壞得不到及時維修,記錄筆和記錄紙大量損耗得不到補充,此儀器已處于報廢階段[5]。因此,我們利用大規(guī)模集成電路和計算機硬件和軟件技術開發(fā)了一種集生物信號的顯示、處理、儲存及分析于一體的微機化儀器來用于實驗教學。本課題具有以下特色:(1)將舊式多道生理記錄儀數(shù)字化;(2)節(jié)省大量記錄紙和記錄筆;(3)將心電生理信號由模擬方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字方式,從而增加了生理信號整體的穩(wěn)定性和可靠性;(4)提供了人機會話式的菜單操作方式,易于操作,便于推廣。本課題最大的創(chuàng)新點是可使舊式多道生理記錄儀實現(xiàn)現(xiàn)代化。在取消記錄紙的情況下,能夠連續(xù)記錄、存儲和回顯,并且能夠進行分析和處理打印各種生理信號,可應用于各種生理、藥理和病理生理實驗。改造后的儀器可以替代多道生理記錄儀上的記錄儀和示波器,做到功能強化,一機多用。并且可以節(jié)省數(shù)百萬的教學經(jīng)費,還可以廣泛應用于生理、藥理和病理生理機能實驗的生物信號檢測、匯錄和分析硬件系統(tǒng)。本課題主要包括硬件設計和軟件設計兩部分內(nèi)容:硬件設計:電平轉(zhuǎn)換電路:多道生理記錄儀輸出電壓范圍為正負十幾伏,而我們采用低功耗單片機MSP430系列采集信號,輸入電壓范圍是0-3.6伏,因此需要電平轉(zhuǎn)換電路和電平抬升電路。A/D采樣電路:多道生理記錄儀輸出電壓是模擬信號,而計算機只能處理數(shù)字信號,因此我們采用低功耗單片機MSP430系列進行A/D轉(zhuǎn)換。中央控制電路:整體采用低功耗單片機MSP430系列控制,包括輸入鍵盤電路、輸出顯示電路、微機通信等。微機接口電路:單片機MSP430與微機數(shù)字通信,通過RS232異步通信傳輸方式進行傳輸數(shù)據(jù)。軟件設計:硬件驅(qū)動軟件:整體采用低功耗單片機MSP430系列作為中心控制,軟件應用C語言程序?qū)崿F(xiàn),各種硬件驅(qū)動軟件包括輸入鍵盤電路驅(qū)動、輸出顯示電路驅(qū)動、微機通信電路驅(qū)動等。A/D采樣軟件:A/D轉(zhuǎn)換軟件采用定時器中斷方式來控制采集的時間間隔,(以保證等間隔的采樣數(shù)據(jù)),軟件應用C語言程序?qū)崿F(xiàn).微機存儲顯示軟件:微機的軟件應用VB語言程序?qū)崿F(xiàn),包括主控Window窗口界面程序、微機通信程序、微機數(shù)據(jù)顯示程序及微機存儲和處理程序。A/D采樣軟件:A/D轉(zhuǎn)換軟件采用定時器中斷方式來控制采集的時間間隔,(以保證等間隔的采樣數(shù)據(jù)),軟件應用C語言程序?qū)崿F(xiàn).微機存儲顯示軟件:微機的軟件應用VB語言程序?qū)崿F(xiàn),包括主控Window窗口界面程序、微機通信程序、微機數(shù)據(jù)顯示程序及微機存儲和處理程序。
【關鍵詞】：多道生理記錄儀 A/D轉(zhuǎn)化 MSP430單片機 數(shù)字化
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R197.39
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-15
• 1.1 前言12-15
• 1.1.1 研究目的及意義12-13
• 1.1.2 多道生理記錄數(shù)字化儀的研究概況及發(fā)展趨勢13-15
• 第二章 生理信號的醫(yī)學理論基礎15-21
• 2.1 心電信號15-17
• 2.2 體溫、呼吸、脈搏、血壓生理信號特點及其臨床意義17-21
• 第三章 多道生理記錄儀整體設計思路框架圖介紹21-26
• 3.1 多道生理記錄儀—RM-6000簡介21-23
• 3.2 MSP430系列單片機簡介23-24
• 3.3 電源電路LM317穩(wěn)壓器24
• 3.4 數(shù)據(jù)通訊電路SP3220芯片與RS232串行通訊接口24-25
• 3.5 液晶顯示電路SN74LS07電平轉(zhuǎn)換器25
• 3.6 A/D轉(zhuǎn)換及定時器電路（見第四章）25-26
• 第四章 實驗的硬件與軟件設計26-43
• 4.1 鍵盤驅(qū)動程序26-30
• 4.2 液晶顯示電路30-32
• 4.3 通訊驅(qū)動電路32-34
• 4.4 A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動34-38
• 4.5 主控制程序38-40
• 4.6 信號采集后的PC機端VB40-43
• 第五章 總結(jié)與展望43-45
• 參考文獻45-48
• 附錄48-52
• 致謝52

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;問與答[J];中國醫(yī)療器械雜志;1989年01期

2 張虎軍,劉志武,吳向陽;SIEMENS ELEMA—AB型多道生理記錄儀故障維修一例[J];醫(yī)療裝備;1999年12期

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中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陳廣元;;國產(chǎn)多道生理記錄儀的發(fā)展歷程和前景展望[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（三）[C];2008年

2 黃錚;陳玉瓊;;運動負荷對左室收縮時間間期的影響[A];第四屆全國心功能學術研討會論文摘要集[C];1994年

3 宋建順;于偉琦;鄧映和;;智能心肺功能診斷儀的臨床應用[A];第四屆全國心功能學術研討會論文摘要集[C];1994年

4 趙喜平;吳作舟;朱妙章;臧益民;王躍民;蔣志紅;董秀珍;宋建順;郭群恩;王作人;;240例正常人心臟收縮時間間期的微機自動測定[A];第二屆全國心功能學術研討會論文摘要匯編[C];1990年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 項錚;華南醫(yī)電領航多道生理記錄儀市場[N];科技日報;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 洪偉;多道生理記錄儀數(shù)字化研制與應用[D];吉林大學;2016年

2 張維祥;智能型實驗動物多道生理記錄儀的研發(fā)[D];蘇州大學;2011年

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本文編號：565869