心血管疾病具有高發(fā)病率、高死亡率的特點(diǎn),嚴(yán)重威脅著人類的健康。心電及呼吸信號(hào)是人體重要的生物電信號(hào),尤其是心電信號(hào),攜帶著豐富的生理信息且具有極強(qiáng)的規(guī)律性,是診斷和治療心血管疾病的主要依據(jù)。醫(yī)療場(chǎng)所所用的常規(guī)心電圖(ECG)機(jī)價(jià)格昂貴,而市場(chǎng)上大多數(shù)的便攜式心電監(jiān)護(hù)產(chǎn)品因體積大、功耗大、功能單一不可拓展等弊端阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)以上問題,本文利用藍(lán)牙技術(shù)及Android手機(jī)設(shè)計(jì)了一種便攜式心電及呼吸監(jiān)護(hù)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)全天性、實(shí)時(shí)心電及呼吸信號(hào)監(jiān)測(cè),其信號(hào)處理與顯示部分是通過Android系統(tǒng)手機(jī)實(shí)現(xiàn)。由此設(shè)計(jì)的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)具有成本低、體積小和功耗低的優(yōu)點(diǎn),其系統(tǒng)功能還可以進(jìn)一步擴(kuò)展。MSP430F149主控芯片與ADS1292R信號(hào)采集前端芯片通過串行同步(SPI)通訊方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換和傳輸。其中ADS1292R可實(shí)現(xiàn)心電及呼吸信號(hào)的放大、共模干擾的抑制、24位高精度A/D轉(zhuǎn)換。主控芯片與HC-06藍(lán)牙模塊通過串行異步通訊進(jìn)行信號(hào)傳輸。Android手機(jī)客戶端通過監(jiān)聽本地藍(lán)牙來獲取遠(yuǎn)端藍(lán)牙(HC-06)設(shè)備發(fā)送的心電與呼吸數(shù)據(jù)。針對(duì)心電信號(hào)微弱和易受干擾的特點(diǎn),通過采用對(duì)稱布線...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 論文研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 心電監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
        1.3.1 論文主要內(nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 心電信號(hào)基本理論及系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 心電信號(hào)及心電圖基本知識(shí)
        2.1.1 心電信號(hào)的形成及特性
        2.1.2 心電圖基本知識(shí)
    2.2 ECG導(dǎo)聯(lián)體系
    2.3 呼吸信號(hào)檢測(cè)
    2.4 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 信號(hào)采集的硬件要求
    3.2 電極片的選擇
    3.3 ADS1292R心電及呼吸信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 ADS1292R簡(jiǎn)介
        3.3.2 信號(hào)輸入電路和右腿驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    3.4 主控芯片模塊設(shè)計(jì)
        3.4.1 主控芯片選型
        3.4.2 主控芯片外圍模塊設(shè)計(jì)
    3.5 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)
    3.6 藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)
    3.7 系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)
        3.7.1 電源電路布局
        3.7.2 ADS1292R布局
    3.8 信號(hào)采集硬件電路的檢測(cè)驗(yàn)證
    3.9 本章小結(jié)
第四章 主控芯片軟件設(shè)計(jì)
    4.1 單片機(jī)軟件整體方案設(shè)計(jì)
    4.2 MSP430與ADS1292R通訊
        4.2.1 SPI通訊協(xié)議
        4.2.2 ADS1292R的SPI接口
        4.2.3 MSP430F149的SPI通訊軟件設(shè)計(jì)
    4.3 MSP430對(duì)ADS1292R的讀寫控制設(shè)計(jì)
        4.3.1 芯片上電時(shí)序及時(shí)鐘選擇
        4.3.2 MSP430從ADS1292R讀取數(shù)據(jù)模式
        4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志
        4.3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開始信號(hào)
        4.3.5 ADS1292R的睡眠或復(fù)位方式
        4.3.6 ADS1292R的重要命令
        4.3.7 ADS1292R的重要寄存器設(shè)置
        4.3.8 ADS1292R初始化和相關(guān)設(shè)置流程
        4.3.9 ADS1292R的A/D轉(zhuǎn)換計(jì)算
        4.3.10 電極脫落檢測(cè)
    4.4 MSP430與藍(lán)牙模塊通訊
        4.4.1 UART串口傳輸協(xié)議
        4.4.2 MSP430的UART串口傳輸軟件設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 信號(hào)數(shù)字濾波處理和手機(jī)客戶端設(shè)計(jì)
    5.1 心電及呼吸信號(hào)降噪
        5.1.2 基線漂移濾除
        5.1.3 50Hz工頻干擾的抑制
        5.1.4 呼吸信號(hào)中高頻干擾的濾除
    5.2 心電及呼吸信號(hào)特征值提取
        5.2.1 R波檢測(cè)和心率計(jì)算
        5.2.2 呼吸信號(hào)的檢測(cè)
        5.2.3 心電及呼吸信號(hào)異常判斷
    5.3 Android手機(jī)客戶端設(shè)計(jì)
        5.3.1 開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介
        5.3.2 客戶端總體設(shè)計(jì)
        5.3.3 Android系統(tǒng)核心組件
        5.3.4 藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)
        5.3.5 心電波形顯示的實(shí)現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析
    6.1 系統(tǒng)硬件實(shí)物
    6.2 Android手機(jī)客戶端調(diào)試
        6.2.1 藍(lán)牙通訊
        6.2.3 數(shù)字濾波程序調(diào)試
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 不足和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它科研成果
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本文編號(hào)：3803420