便携式数字听诊器系统设计与实现

发布时间：2020-11-05 06:24

　　为了保障全球船员生命及财产的安全,国际组织颁发了STCW公约,该公约对船员的值班提出了规则和要求,对海上安全具有积极意义。对船员的健康进行实时监测,对增进船员的体质健康安全有着长远意义。本文研发了一种基于低功耗蓝牙的便携式数字听诊器系统,它可以实时采集船员的心音、肺音以及肠音信号并对采集到的听诊音信号进行处理,通过低功耗蓝牙传输到手机APP,实现医生的实时听诊,从而保证船员的身体健康。本系统由硬件和软件两个部分构成,其系统的具体结构特征如下:(1)系统硬件电路的设计:本系统通过传感器采集船员的听诊音信号,然后经过前置放大电路、滤波电路完成了对听诊音信号的低噪声放大。滤波电路后听诊音信号分为两路,一路经过功率放大电路,通过扬声器完成听诊音的播放功能;一路传送给STM32F103C8T6单片机,单片机再对听诊音采集模块的输出信号进行AD转换输出抗干扰性强的听诊音数字信号,再通过USART接口传给低功耗蓝牙模块DA14580,最后通过低功耗蓝牙技术无线传输将听诊结果上传到手机APP客户端上。(2)系统软件部分的设计:主控制器软件和蓝牙芯片软件两大部分的设计工作,主要包括ADC程序、USART通信程序以及蓝牙无线传输通信程序,完成了整个数字听诊器系统中软件部分的基础设计工作。(3)系统测试:本文对系统的硬件部分和软件部分进行了测试。经测试,一方面完成了听诊音采集电路性能以及蓝牙无线传输距离及稳定性实验;另一方面将听诊结果经无线传输上传到手机APP客户端,验证了数字听诊器的功能。
【学位单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH776;U698
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 数字听诊器的研究现状
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文的结构安排
    1.5 本章小结
第2章听诊音采集与低功耗蓝牙技术简介
    2.1 听诊音采集技术
        2.1.1 心音、肺音和肠音信号的特点
        2.1.2 心音、肺音和肠音的采集区域
    2.2 低功耗蓝牙技术
        2.2.1 低功耗蓝牙的两种芯片架构
        2.2.2 BLE蓝牙系统的协议体系结构
        2.2.3 三种无线通信技术的对比
    2.3 本章小结
第3章数字听诊器的硬件系统设计
    3.1 总体框架设计
    3.2 信号采集电路
        3.2.1 心音、肺音、肠音传感器
        3.2.2 前置放大电路
        3.2.3 滤波电路
        3.2.4 功率放大电路
    3.3 主控模块
        3.3.1 微处理器选型
        3.3.2 电路设计
    3.4 蓝牙模块
        3.4.1 芯片选型
        3.4.2 DA14580芯片介绍
        3.4.3 电路设计
        3.4.4 蓝牙模块与主控制器之间的硬件连接
    3.5 电源模块
    3.6 本章小结
第4章便携式数字听诊器的软件设计
    4.1 开发环境简介
    4.2 主控芯片的软件设计
        4.2.1 AD采集软件
        4.2.2 USART接口软件
    4.3 蓝牙芯片的软件设计
        4.3.1 程序流程介绍
        4.3.2 程序实现
    4.4 本章小结
第5章实验结果与分析
    5.1 系统实验简介
    5.2 系统硬件实验
        5.2.1 听诊音采集模块测试实验
        5.2.2 蓝牙无线传输距离及稳定性实验
    5.3 系统软件测试
    5.4 本章小结
第6章总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

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