心血管疾病具有高發(fā)病率、高死亡率的特點,嚴重威脅著人類的健康。心電及呼吸信號是人體重要的生物電信號,尤其是心電信號,攜帶著豐富的生理信息且具有極強的規(guī)律性,是診斷和治療心血管疾病的主要依據(jù)。醫(yī)療場所所用的常規(guī)心電圖(ECG)機價格昂貴,而市場上大多數(shù)的便攜式心電監(jiān)護產(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一步發(fā)展。針對以上問題,本文利用藍牙技術(shù)及Android手機設計了一種便攜式心電及呼吸監(jiān)護系統(tǒng),可實現(xiàn)全天性、實時心電及呼吸信號監(jiān)測,其信號處理與顯示部分是通過Android系統(tǒng)手機實現(xiàn)。由此設計的監(jiān)護系統(tǒng)具有成本低、體積小和功耗低的優(yōu)點,其系統(tǒng)功能還可以進一步擴展。MSP430F149主控芯片與ADS1292R信號采集前端芯片通過串行同步(SPI)通訊方式實現(xiàn)信號采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換和傳輸。其中ADS1292R可實現(xiàn)心電及呼吸信號的放大、共模干擾的抑制、24位高精度A/D轉(zhuǎn)換。主控芯片與HC-06藍牙模塊通過串行異步通訊進行信號傳輸。Android手機客戶端通過監(jiān)聽本地藍牙來獲取遠端藍牙(HC-06)設備發(fā)送的心電與呼吸數(shù)據(jù)。針對心電信號微弱和易受干擾的特點,通過采用對稱布線...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 藍牙技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 心電監(jiān)護儀的發(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 心電信號基本理論及系統(tǒng)總體設計
    2.1 心電信號及心電圖基本知識
        2.1.1 心電信號的形成及特性
        2.1.2 心電圖基本知識
    2.2 ECG導聯(lián)體系
    2.3 呼吸信號檢測
    2.4 系統(tǒng)整體方案設計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件設計
    3.1 信號采集的硬件要求
    3.2 電極片的選擇
    3.3 ADS1292R心電及呼吸信號采集模塊設計
        3.3.1 ADS1292R簡介
        3.3.2 信號輸入電路和右腿驅(qū)動電路設計
    3.4 主控芯片模塊設計
        3.4.1 主控芯片選型
        3.4.2 主控芯片外圍模塊設計
    3.5 穩(wěn)壓電路設計
    3.6 藍牙模塊的設計
    3.7 系統(tǒng)PCB設計
        3.7.1 電源電路布局
        3.7.2 ADS1292R布局
    3.8 信號采集硬件電路的檢測驗證
    3.9 本章小結(jié)
第四章 主控芯片軟件設計
    4.1 單片機軟件整體方案設計
    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通訊軟件設計
    4.3 MSP430對ADS1292R的讀寫控制設計
        4.3.1 芯片上電時序及時鐘選擇
        4.3.2 MSP430從ADS1292R讀取數(shù)據(jù)模式
        4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成標志
        4.3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開始信號
        4.3.5 ADS1292R的睡眠或復位方式
        4.3.6 ADS1292R的重要命令
        4.3.7 ADS1292R的重要寄存器設置
        4.3.8 ADS1292R初始化和相關(guān)設置流程
        4.3.9 ADS1292R的A/D轉(zhuǎn)換計算
        4.3.10 電極脫落檢測
    4.4 MSP430與藍牙模塊通訊
        4.4.1 UART串口傳輸協(xié)議
        4.4.2 MSP430的UART串口傳輸軟件設計
    4.5 本章小結(jié)
第五章 信號數(shù)字濾波處理和手機客戶端設計
    5.1 心電及呼吸信號降噪
        5.1.2 基線漂移濾除
        5.1.3 50Hz工頻干擾的抑制
        5.1.4 呼吸信號中高頻干擾的濾除
    5.2 心電及呼吸信號特征值提取
        5.2.1 R波檢測和心率計算
        5.2.2 呼吸信號的檢測
        5.2.3 心電及呼吸信號異常判斷
    5.3 Android手機客戶端設計
        5.3.1 開發(fā)環(huán)境簡介
        5.3.2 客戶端總體設計
        5.3.3 Android系統(tǒng)核心組件
        5.3.4 藍牙通訊實現(xiàn)
        5.3.5 心電波形顯示的實現(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)硬件實物
    6.2 Android手機客戶端調(diào)試
        6.2.1 藍牙通訊
        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
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它科研成果
附錄 程序代碼



本文編號：3803420