自我健康监护仪软件系统设计及实现
发布时间：2020-04-10 10:05
【摘要】：现代生活工作节奏快、压力大、饮食结构不合理,缺乏锻炼等因素使健康问题频发。同时,随着人民生活水平的不断改善,健康意识不断增强。人们迫切需求通过规律的健康监护来对自我状况进行观察与评估。通过LabVIEW设计自我健康监护软件系统对其硬件采集到的心电、血糖、血压、脉搏、体温数据进行串口读取,使用户可以通过姓名密码登录自我健康监护系统,查看监护结果,包括心电,血压,血糖,脉搏,体温的数值及部分波形显示,历史趋势,阈限报警及健康建议。由于心电信号复杂多变且蕴含丰富信息,是进行心血管系统疾病诊断的重要依据,故着重分析了不同噪声强度的心电信号去噪效果。其中,根据小波分解第1层系数进行噪声层的估计来调整阈值的无偏似然估计阈值方法去噪效果最好;同时,分析了正常窦性心律、房颤、室性快速性心律失常、充血性心力衰竭这四种典型心电信号的时域频域特征;通过多分辨率小波峰检测实现R波定位以及RR间期、心率计数、心动过速和心动过缓的诊断,其中R波定位的灵敏度和阳性预测率分别可以达到99.92%和99.93%。系统的检测精度:心率≤±5bpm,血压≤±5mmHg,血糖≤±0.3mmol/L,脉率≤±5bpm,体温≤±0.1℃,可满足用户对自我健康监护需求,同时为医生的诊断提供依据。
【图文】：
第二章 自我健康监护仪硬件自我健康监护仪硬件部分按照不同的采集参数设计生理信号采集模块，可检测心电、血压、血糖、脉搏和体温生理参数，通过 USB 接口与上位机进行数据通信。上位机使用 LabVIEW 编写程序，设计自我健康监护仪软件系统，，读取串口发送的数据并进行相应处理。2.1 硬件方案硬件部分使用 ST 公司的 STM32F407ZGT6 作为主控芯片，实现心电、血压、血糖，脉搏及体温的信号采集、处理，通过 USB 接口与上位机进行数据通信，总体系统结构如图 2.1 所示。
7图 2.2 自我健康监护仪硬件实物图2.2 体征信号2.2.1 心电心电信号通过氯化银体表电极（Ag-AgCl）采集，输入 BMD101 芯片的 SEP 及 SEN引脚，经过片上系统（SoC）处理，数据从 TX 串行输出，通过 STM32F407ZGT6 串口接收，得到 16bit 心电数据，BMD101 采集电路原理图如图 2.3 所示。图 2.3 心电信号采集电路原理图BMD101 芯片内部结构图如图 2.4 所示。芯片内置模拟前端（AFE），其中高通滤波器能够去除信号中的直流漂移；低噪声放大器（LNA）由控制逻辑接收到的数字滤波器和低噪声放大器的反馈来控制；ADC 采样率为 512Hz
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77;TP311.52
【图文】：
第二章 自我健康监护仪硬件自我健康监护仪硬件部分按照不同的采集参数设计生理信号采集模块，可检测心电、血压、血糖、脉搏和体温生理参数，通过 USB 接口与上位机进行数据通信。上位机使用 LabVIEW 编写程序，设计自我健康监护仪软件系统，，读取串口发送的数据并进行相应处理。2.1 硬件方案硬件部分使用 ST 公司的 STM32F407ZGT6 作为主控芯片，实现心电、血压、血糖，脉搏及体温的信号采集、处理，通过 USB 接口与上位机进行数据通信，总体系统结构如图 2.1 所示。
7图 2.2 自我健康监护仪硬件实物图2.2 体征信号2.2.1 心电心电信号通过氯化银体表电极（Ag-AgCl）采集，输入 BMD101 芯片的 SEP 及 SEN引脚，经过片上系统（SoC）处理，数据从 TX 串行输出，通过 STM32F407ZGT6 串口接收，得到 16bit 心电数据，BMD101 采集电路原理图如图 2.3 所示。图 2.3 心电信号采集电路原理图BMD101 芯片内部结构图如图 2.4 所示。芯片内置模拟前端（AFE），其中高通滤波器能够去除信号中的直流漂移；低噪声放大器（LNA）由控制逻辑接收到的数字滤波器和低噪声放大器的反馈来控制；ADC 采样率为 512Hz
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77;TP311.52
【参考文献】
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1 徐蕾;陈敏亚;;可穿戴医疗设备在医疗监测系统中的应用[J];中国数字医学;2015年05期
2 黄佳Z
本文编号：2622094
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