电子模拟听诊器的研究与开发
发布时间：2021-03-28 13:00
随着城市化加速、人口快速增长、人口老龄化的到来,人民群众对医疗保健的需求日益增长。听诊一直是医生对患者进行诊断的重要环节。当前,对听诊器的电子化智能化发展和产品研究的重心主要放在对听诊信号采集优化、诊断可视化、自动化检测等具体诊断环节以方便医生的诊断。然而,在对医学生的临床听诊教学环节,目前还缺少能够模拟各种综合病症的电子听诊教学设备。本文研究和设计一种能够模拟真实临床听诊的电子模拟听诊器,能够灵活的再现多种具体综合病症,并通过向各听诊点载入具体综合病症对应的音频信号还原真实场景,以训练学生对病情的听诊诊断的能力。本文完成的主要研究工作包括:使用支持文件系统管理、兼容多种开发环境和高扩展性的基于Linux操作系统的树莓派3作为上位机,开发多线程管理控制程序、同时使用从真实环境采集的人体各处听诊点音频文件组成的数据库,搭建电子模拟听诊器终端管理平台。基于Android平台开发人机交互界面应用程序,通过安卓设备对终端管理平台的控制、访问和文件系统的管理,用以事先储存和再现综合病症实例,最后载入病症实例执行听诊模拟。二者之间通过无线连接的蓝牙模块进行通信。最后,根据设计需求和有关的指标设计测...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟听诊情景
第二章电子模拟听诊器的工作原理和系统结构72.2.1硬件方案本次开发用到的硬件设备有：树莓派3B(RaspberryPi3ModelB)CirrusLogicAudioCard外接声卡一个改造过嵌入了适配3.5mm耳机孔耳机的听诊器一个支持安卓系统的移动终端（小米手机6X），简称安卓设备树莓派3B是一种基于Linux系统的小型单板计算机，具有1.2GHz64位四核处理器，板载802.11nWiFi，蓝牙和USB驱动功能。可以轻松支持音频、视频、网络、信号处理等多媒体功能。Linux操作系统支持Java、Python、C等诸多编程语言的编译和执行，且在Linux系统下更容易结合软件系统操作硬件资源。另一方面，树莓派3B已经包含有众多多媒体硬件模块及其驱动、接口，如：网络、WiFi、蓝牙以及其它I/O接口,选择它作为开发平台将极大缩减开发的繁琐程度。图2-1树莓派3B树莓派3B带有声卡模块和相关驱动，有两种方式输出音频信号，通过3.5mm立体声输出孔输出模拟音频信号和通过HDMI接口输出数字音频信号。本设计需要通过3.5mm立体声输出孔输出模拟音频信号。但由于树莓派3B的低制造成本限制，3.5mm立体声模拟信号输出的音质不理想，实际测试表明音质有衰减且伴有较多噪音。针对树莓派B+和A+系列产品音质输出不理想情况，element14公司和CirrusLogic公司专
华南理工大学硕士学位论文8门针对树莓派系列产品合作设计开发了一个外接声卡：CirrusLogicAudioCard，该外接声卡具有一系列针对模拟和数字音频输入输出的优化设计，具有如下产品特性：兼容树莓派B+和A+系列产品通过GPIO引脚可直接给树莓派供电3.5mm模拟信号立体声线路输入插孔，用于高质量的音频录制3.5mm模拟信号立体声线路输出插孔3.5mm高音质模拟信号立体声耳机输出插孔（兼容耳机麦克风功能）数字信号立体声输入/输出（SPDIF）高清音频渲染板载功率放大器直接驱动扬声器图2-2CirrusLogicAudioCard外接声卡[17]CirrusLogicAudioCard外接声卡通过树莓派3B的40个GPIO引脚相连，安装驱动后每次上电后可以直接使用。树莓派3B通过其耳机输出插孔（HeadphoneOut/MicIn）接口输出的音频信号的高保真效果得到明显改善。由于其安装简洁同时对音效输出质量有明显改善作用，因此选用该外接声卡代替树莓派3B自带声卡执行音频输出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]常用2.4Ghz无线技术的对比[J]. 冯帅博. 电子技术与软件工程. 2019(13)
[2]浅析JAVA多线程在安卓应用程序中的应用[J]. 龙达鑫. 信息技术与信息化. 2019(05)
[3]多线程并发程序数据竞争修复方法的研究[J]. 张晓萱,赵钰玮,李天慧,常琳珂,孙瑞男. 数字技术与应用. 2019(03)
[4]基于同步机制解决Java多线程安全问题的应用[J]. 陈益,王佩. 软件导刊. 2018(12)
[5]面向Java多线程机制的软件重构方法[J]. 张杨,柳晨光,张冬雯,郑琨,郑雅洁. 北京理工大学学报. 2018(11)
[6]医学院校生物工程专业教学模式改革与探讨[J]. 赵亮,李霞飞,井长勤. 科技创新导报. 2018(19)
[7]蓝牙与安卓平台的无线电子听诊器系统设计[J]. 李宏恩,石春花,郝文延. 实验室研究与探索. 2018(05)
[8]USB蓝牙通信系统的设计与实现——基于Ubuntu文件系统[J]. 王经,温美玲,赵泽彪. 科技创新与生产力. 2018(03)
[9]基于Arduino和树莓派的智能小车的设计与实现[J]. 吴波涛,孔金平,王湘. 电子设计工程. 2017(15)
[10]医疗器械与新型穿戴式医疗设备的发展战略研究[J]. 程京,邢婉丽. 中国工程科学. 2017(02)
硕士论文
[1]基于Android平台的电子听诊系统的研究[D]. 黄梅.重庆大学 2018
[2]智能电子听诊器设计与实现[D]. 胡泊.天津大学 2010
本文编号：3105602
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟听诊情景
第二章电子模拟听诊器的工作原理和系统结构72.2.1硬件方案本次开发用到的硬件设备有：树莓派3B(RaspberryPi3ModelB)CirrusLogicAudioCard外接声卡一个改造过嵌入了适配3.5mm耳机孔耳机的听诊器一个支持安卓系统的移动终端（小米手机6X），简称安卓设备树莓派3B是一种基于Linux系统的小型单板计算机，具有1.2GHz64位四核处理器，板载802.11nWiFi，蓝牙和USB驱动功能。可以轻松支持音频、视频、网络、信号处理等多媒体功能。Linux操作系统支持Java、Python、C等诸多编程语言的编译和执行，且在Linux系统下更容易结合软件系统操作硬件资源。另一方面，树莓派3B已经包含有众多多媒体硬件模块及其驱动、接口，如：网络、WiFi、蓝牙以及其它I/O接口,选择它作为开发平台将极大缩减开发的繁琐程度。图2-1树莓派3B树莓派3B带有声卡模块和相关驱动，有两种方式输出音频信号，通过3.5mm立体声输出孔输出模拟音频信号和通过HDMI接口输出数字音频信号。本设计需要通过3.5mm立体声输出孔输出模拟音频信号。但由于树莓派3B的低制造成本限制，3.5mm立体声模拟信号输出的音质不理想，实际测试表明音质有衰减且伴有较多噪音。针对树莓派B+和A+系列产品音质输出不理想情况，element14公司和CirrusLogic公司专
华南理工大学硕士学位论文8门针对树莓派系列产品合作设计开发了一个外接声卡：CirrusLogicAudioCard，该外接声卡具有一系列针对模拟和数字音频输入输出的优化设计，具有如下产品特性：兼容树莓派B+和A+系列产品通过GPIO引脚可直接给树莓派供电3.5mm模拟信号立体声线路输入插孔，用于高质量的音频录制3.5mm模拟信号立体声线路输出插孔3.5mm高音质模拟信号立体声耳机输出插孔（兼容耳机麦克风功能）数字信号立体声输入/输出（SPDIF）高清音频渲染板载功率放大器直接驱动扬声器图2-2CirrusLogicAudioCard外接声卡[17]CirrusLogicAudioCard外接声卡通过树莓派3B的40个GPIO引脚相连，安装驱动后每次上电后可以直接使用。树莓派3B通过其耳机输出插孔（HeadphoneOut/MicIn）接口输出的音频信号的高保真效果得到明显改善。由于其安装简洁同时对音效输出质量有明显改善作用，因此选用该外接声卡代替树莓派3B自带声卡执行音频输出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]常用2.4Ghz无线技术的对比[J]. 冯帅博. 电子技术与软件工程. 2019(13)
[2]浅析JAVA多线程在安卓应用程序中的应用[J]. 龙达鑫. 信息技术与信息化. 2019(05)
[3]多线程并发程序数据竞争修复方法的研究[J]. 张晓萱,赵钰玮,李天慧,常琳珂,孙瑞男. 数字技术与应用. 2019(03)
[4]基于同步机制解决Java多线程安全问题的应用[J]. 陈益,王佩. 软件导刊. 2018(12)
[5]面向Java多线程机制的软件重构方法[J]. 张杨,柳晨光,张冬雯,郑琨,郑雅洁. 北京理工大学学报. 2018(11)
[6]医学院校生物工程专业教学模式改革与探讨[J]. 赵亮,李霞飞,井长勤. 科技创新导报. 2018(19)
[7]蓝牙与安卓平台的无线电子听诊器系统设计[J]. 李宏恩,石春花,郝文延. 实验室研究与探索. 2018(05)
[8]USB蓝牙通信系统的设计与实现——基于Ubuntu文件系统[J]. 王经,温美玲,赵泽彪. 科技创新与生产力. 2018(03)
[9]基于Arduino和树莓派的智能小车的设计与实现[J]. 吴波涛,孔金平,王湘. 电子设计工程. 2017(15)
[10]医疗器械与新型穿戴式医疗设备的发展战略研究[J]. 程京,邢婉丽. 中国工程科学. 2017(02)
硕士论文
[1]基于Android平台的电子听诊系统的研究[D]. 黄梅.重庆大学 2018
[2]智能电子听诊器设计与实现[D]. 胡泊.天津大学 2010
本文编号：3105602
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