基于嵌入式的家庭医疗血氧饱和度采集终端的研制

发布时间：2020-07-18 01:58

【摘要】：随着网络与信息技术的发展,远程医疗距人们的生活越来越近,本课题即是基于社区医疗网络数字化的背景,重点研究血氧饱和度生理指标的检测。传统的血氧饱和度检测方法是先通过人体采血后用血气分析仪确定血液里的氧饱和度。这种测量方法过程繁杂,可靠性差,且不能连续检测。由于血液中还原血红蛋白和氧合血红蛋白在红光、红外光(600nm～1000nm)有独特的吸收光谱,而人体动脉的搏动能够引起测试部位血流量的变化,从而引起光吸收量的变化,脉搏式血氧饱和度检测技术就是利用这个特点,对人体进行连续无创伤的血氧饱和度测量。本课题作为远程医疗中的血氧饱和度前端采集部分,采用双波长透射式指夹测量法,利用含氧血红蛋白与不含氧血红蛋白对红光和红外光的吸收差异性,通过H桥电路实现对两种光的分时间隔点亮控制,利用光电二极管将被穿透过手指的光转换为微弱的电流信号,再通过串接电阻的方法实现I-V转换,通过由运算放大器搭建的滤波电路取出直流信号分量和两种波长的透射光所对应的交流分量,根据比尔兰伯特定律推导出的血氧饱和度计算公式,实现对血氧饱和度的求取。本论文主要是通过理论计算和计算机仿真来完成的,详细讲述了血氧饱和度公式的推导,各部分电路的设计思路和计算过程在文中都进行了详尽的表述,在理论计算的前提上,又在计算机仿真软件Multisim中进行了仿真验证,得到的仿真结果与理论计算基本吻合,设计的各部分电路图和仿真结果在文中都已列出,并通过在IAR软件内编写程序,实现对采集数据的处理显示,将转换结果在数码管上显示,并通过串口调试精灵调试开发板与串口的通讯,将处理后的实际电压值传输到PC机上面。并通过与成熟采集模块进行比较,分析设计电路所能达到的性能和可以进一步实现功能扩展的地方。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.12
【图文】：

稳压电源电路,端口

支持100万次的擦写，数据能有效保持100年。电路图如下所示。 VCCUS图3一3存储器电路原理图 F19.3一 3CircuitdiagramofmemoryclliPAT24C02Meu的通用输入输出(oPxO)端口PI.2、PI.3与盯24eo2的seL、SDA端口相连接构成IZC总线，因为MSP430F149内部没有专用的IZC接口电路，所以只能用IO端口来模拟IZC时序从而实现对EEPROM的读写操作。从上图中我们可以看到EEPROM地址选择端口AO一AZ都外接低电平，所以进行IZC通信时，EEPROM的从机地址是唯一的，即AO一AZ所对应的地址控制位均为0。因为

原理图,存储器电路,原理图,工作电压

GGGNDDDDDDDDDDDDDDDDDDD};;;GGGND· ··········· 0.1 叮叮叮叮 333333333333333图3一2稳压电源电路 F19.3一 2ThepowersuPplyeircuit此处的电路图可为处理器提供工作电压，也可用来作为滤波电路的外部供电电压，因为良好的电压稳定性可对电路中各部分的稳定运行提供保障。(2)存储系统Al，24C02是Atmel公司出品的一款高性能EEPROM芯片，它采用两线串行接口(IZC)简化了与Meu的连接，工作电压2.7V一5.5V，存储容量256X8一Bit，即 ZK字节

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MAx3232是一款3.ov一5.5v供电、低功率的Rs232收发器，支持高达IMbps的通信速率，仅需要四个0.luF的电容作为外部元件即能工作。串口电路图如下所图3一4串口电路原理图 F19.3一 4SerialeireuitdiagramMSP43OF149片内集成了两个UART端口，这里使用了它的UARTO端口，MCU通过UTXDO(P3.4)向尸C机发送数据，通过URXDO(P3.5)接收来自PC机的数据。在TX线上有一个绿色LED，RX线上有一个红色LED，当MCU通过MAX3232与PC机通信时，两个L印会根据通信线上电平的变化而闪烁发光，指示通信的进行。如果不用作UART通信

【引证文献】