基于新型嵌入式微控制器的双水平家用呼吸机的研制
发布时间：2021-05-07 16:41
双水平家用呼吸机属于睡眠呼吸机范畴,兼具单水平全自动压力模式和双水平压力模式,既可用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAHS）等睡眠呼吸疾病,也可用于各种原因导致的呼吸衰竭、呼吸支持治疗,是目前使用舒适度最高的家用呼吸机类型。双水平家用呼吸机的先进核心技术被国外主流公司垄断,国内相关研究起步较晚且技术研究不够深入,较国外高端产品差距明显。因此,本文深入学习双水平家用呼吸机技术要求和行业规范,选用性能卓越的新型嵌入式微控制器,设计了一款基于新型嵌入式微控制器的双水平家用呼吸机。本文简述了当前双水平家用呼吸机的研究现状和基本理论,分析课题研究的要点和创新点所在,并对双水平家用呼吸机的工作模式和基本原理做简要介绍。本文研究的双水平家用呼吸机以基于Cortex-M7内核的微控制器STM32F779IIT6为控制核心,搭配各功能模块完成硬件系统的搭建,并基于实时操作系统μC/OS-Ⅲ完成整体软件设计,实现双水平家用呼吸机具体功能。本课题研究过程中充分挖掘新型微控制器内部潜能。本文依托新型微控制器丰富的外设资源搭建安全可靠的硬件系统,依托新型微控制器强大的运算处理能力研究并实现双水平家用呼吸机各...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及目的
1.2 课题的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 课题创新点
1.5 论文结构
第2章 双水平家用呼吸机相关理论
2.1 双水平家用呼吸机简介
2.1.1 双水平家用呼吸机的工作模式
2.1.2 双水平家用呼吸机的基本原理
2.2 双水平家用呼吸机专业术语介绍
第3章 新型微控制器的介绍和使用
3.1 新型微控制器基本介绍
3.2 新型微控制器基本使用方法
3.2.1 HAL库的介绍和使用
3.2.2 STM32CubeMX软件的介绍和使用
第4章 双水平家用呼吸机硬件设计
4.1 双水平家用呼吸机硬件结构设计
4.2 双水平家用呼吸机功能模块搭建
4.2.1 电源驱动部分
4.2.2 主机控制部分
4.2.3 湿化器控制部分
第5章 双水平家用呼吸机软件设计
5.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ的使用
5.1.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ介绍
5.1.2 实时操作系统μC/OS-Ⅲ的移植
5.2 双水平家用呼吸机程序设计
5.2.1 呼吸机主程序设计
5.2.2 定压控制程序设计
5.2.3 呼吸触发算法程序设计
5.2.4 呼吸参数计算程序设计
5.2.5 监测报警系统程序设计
5.2.6 呼吸事件SOE程序设计
5.3 双水平家用呼吸机工作模式实现
5.3.1 CPAP模式实现
5.3.2 AUTO CPAP模式实现
5.3.3 S模式实现
5.3.4 T模式实现
5.3.5 ST模式实现
第6章 研究测试平台的搭建及测试
6.1 基于ASL5000型主动模拟肺的研究测试平台的搭建
6.1.1 ASL5000型主动模拟肺介绍
6.1.2 研究测试平台的搭建
6.2 双水平家用呼吸机测试
6.2.1 呼吸参数误差测试
6.2.2 治疗压力测试
6.2.3 AUTO CPAP模式测试
6.2.4 ST模式测试
6.2.5 呼吸事件SOE记录测试
6.2.6 湿化器测试
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 未来展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]慢性呼吸疾病的防治策略[J]. 钟南山,曾广翘. 中国临床保健杂志. 2020(01)
[2]BiPAP无创呼吸机治疗慢阻肺合并Ⅱ型呼吸衰竭临床效果观察[J]. 王丽丽. 中国实用医药. 2020(05)
[3]咽部肌肉训练治疗成人轻中度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的临床疗效观察[J]. 迟晨雨,王嘉玺,丁雷,李金飞,刘大新. 中国耳鼻咽喉头颈外科. 2019(11)
[4]慢性阻塞性肺疾病严重程度的评估[J]. 刘瑶瑶,王颖. 临床肺科杂志. 2019(12)
[5]BiPAP呼吸机S/T模式不同压力水平设置分别在治疗Ⅰ型和Ⅱ型呼吸衰竭中的疗效观察[J]. 巫晓明. 中国医药指南. 2019(22)
[6]呼吸机潮气量计量校准问题的探讨[J]. 陈敏鹏. 山东工业技术. 2019(02)
[7]基于STM32CubeMX的FreeRTOS和LwIP移植[J]. 杨佳杰. 信息通信. 2018(12)
[8]不同睡眠期下吸呼比的差异研究[J]. 莫兆雯,罗语溪,冯罕博,张孝文. 健康之路. 2018(12)
[9]OSAHS患者血氧饱和度相关指标分析[J]. 赵一馨,张立红,耿聪俐,李超凡,王宇光,曹杰,王文伦. 中国耳鼻咽喉颅底外科杂志. 2018(05)
[10]积分分离模糊PID算法在MPPT中的应用[J]. 李宜伦,王胜辉,郑洪,高山,李锦秩. 东北电力技术. 2018(08)
博士论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与困难气道的研究[D]. 王春玲.山东大学 2012
硕士论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者自动正压通气治疗压力的影响因素分析[D]. 张思颖.南昌大学 2019
[2]基于分数阶PID控制器的家用无创呼吸机的研制[D]. 张淼.山东大学 2019
[3]基于物联网技术的家用呼吸机的研制[D]. 杜敏宁.山东大学 2018
[4]MJⅡ型双水平呼吸机系统的研究与开发[D]. 尹德军.东南大学 2017
[5]睡眠呼吸机的关键技术研究[D]. 邝勇.南方医科大学 2015
[6]基于AHI指数的OSAHS筛查系统的研究与实现[D]. 杨贺.大连理工大学 2015
[7]基于CortexM3+ucosⅢ内核量化分析与硬件探针系统设计[D]. 徐志诚.电子科技大学 2014
[8]基于ARM-AVR双CPU的数字式呼吸机控制器设计[D]. 李月恒.北方工业大学 2008
本文编号：3173735
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及目的
1.2 课题的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 课题创新点
1.5 论文结构
第2章 双水平家用呼吸机相关理论
2.1 双水平家用呼吸机简介
2.1.1 双水平家用呼吸机的工作模式
2.1.2 双水平家用呼吸机的基本原理
2.2 双水平家用呼吸机专业术语介绍
第3章 新型微控制器的介绍和使用
3.1 新型微控制器基本介绍
3.2 新型微控制器基本使用方法
3.2.1 HAL库的介绍和使用
3.2.2 STM32CubeMX软件的介绍和使用
第4章 双水平家用呼吸机硬件设计
4.1 双水平家用呼吸机硬件结构设计
4.2 双水平家用呼吸机功能模块搭建
4.2.1 电源驱动部分
4.2.2 主机控制部分
4.2.3 湿化器控制部分
第5章 双水平家用呼吸机软件设计
5.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ的使用
5.1.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ介绍
5.1.2 实时操作系统μC/OS-Ⅲ的移植
5.2 双水平家用呼吸机程序设计
5.2.1 呼吸机主程序设计
5.2.2 定压控制程序设计
5.2.3 呼吸触发算法程序设计
5.2.4 呼吸参数计算程序设计
5.2.5 监测报警系统程序设计
5.2.6 呼吸事件SOE程序设计
5.3 双水平家用呼吸机工作模式实现
5.3.1 CPAP模式实现
5.3.2 AUTO CPAP模式实现
5.3.3 S模式实现
5.3.4 T模式实现
5.3.5 ST模式实现
第6章 研究测试平台的搭建及测试
6.1 基于ASL5000型主动模拟肺的研究测试平台的搭建
6.1.1 ASL5000型主动模拟肺介绍
6.1.2 研究测试平台的搭建
6.2 双水平家用呼吸机测试
6.2.1 呼吸参数误差测试
6.2.2 治疗压力测试
6.2.3 AUTO CPAP模式测试
6.2.4 ST模式测试
6.2.5 呼吸事件SOE记录测试
6.2.6 湿化器测试
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 未来展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]慢性呼吸疾病的防治策略[J]. 钟南山,曾广翘. 中国临床保健杂志. 2020(01)
[2]BiPAP无创呼吸机治疗慢阻肺合并Ⅱ型呼吸衰竭临床效果观察[J]. 王丽丽. 中国实用医药. 2020(05)
[3]咽部肌肉训练治疗成人轻中度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的临床疗效观察[J]. 迟晨雨,王嘉玺,丁雷,李金飞,刘大新. 中国耳鼻咽喉头颈外科. 2019(11)
[4]慢性阻塞性肺疾病严重程度的评估[J]. 刘瑶瑶,王颖. 临床肺科杂志. 2019(12)
[5]BiPAP呼吸机S/T模式不同压力水平设置分别在治疗Ⅰ型和Ⅱ型呼吸衰竭中的疗效观察[J]. 巫晓明. 中国医药指南. 2019(22)
[6]呼吸机潮气量计量校准问题的探讨[J]. 陈敏鹏. 山东工业技术. 2019(02)
[7]基于STM32CubeMX的FreeRTOS和LwIP移植[J]. 杨佳杰. 信息通信. 2018(12)
[8]不同睡眠期下吸呼比的差异研究[J]. 莫兆雯,罗语溪,冯罕博,张孝文. 健康之路. 2018(12)
[9]OSAHS患者血氧饱和度相关指标分析[J]. 赵一馨,张立红,耿聪俐,李超凡,王宇光,曹杰,王文伦. 中国耳鼻咽喉颅底外科杂志. 2018(05)
[10]积分分离模糊PID算法在MPPT中的应用[J]. 李宜伦,王胜辉,郑洪,高山,李锦秩. 东北电力技术. 2018(08)
博士论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与困难气道的研究[D]. 王春玲.山东大学 2012
硕士论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者自动正压通气治疗压力的影响因素分析[D]. 张思颖.南昌大学 2019
[2]基于分数阶PID控制器的家用无创呼吸机的研制[D]. 张淼.山东大学 2019
[3]基于物联网技术的家用呼吸机的研制[D]. 杜敏宁.山东大学 2018
[4]MJⅡ型双水平呼吸机系统的研究与开发[D]. 尹德军.东南大学 2017
[5]睡眠呼吸机的关键技术研究[D]. 邝勇.南方医科大学 2015
[6]基于AHI指数的OSAHS筛查系统的研究与实现[D]. 杨贺.大连理工大学 2015
[7]基于CortexM3+ucosⅢ内核量化分析与硬件探针系统设计[D]. 徐志诚.电子科技大学 2014
[8]基于ARM-AVR双CPU的数字式呼吸机控制器设计[D]. 李月恒.北方工业大学 2008
本文编号：3173735
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