基于ARM的穿戴式脉搏表设计

发布时间：2017-04-30 06:00

  本文关键词：基于ARM的穿戴式脉搏表设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着科学技术的飞速发展,人们越来越关注医疗卫生领域的进步,人们意识到医疗卫生领域的科技发展,对人们的健康和生活产生着巨大的影响。与此同时,“人口老龄化”问题的突出,慢性疾病在人群中的爆发,所有这一切都正在推动医疗模式的改变。人们开始抛弃以往以症状治疗为中心的模式,寻求一种新的模式,即以预防为主、早诊断、早治疗的模式。医疗仪器的发展也开始从复杂的、应用于医院的大型医疗设备,转向既适用于医院又适用于家庭和个人的小型穿戴式装备。为了满足人们的需求,急切需要一种可移动操作、使用简便、支持长时间连续工作的穿戴式医疗设备出现。本文详细介绍国内外可穿戴式设备发展现状与特点,再参考了国内外可穿戴医疗设备技术方案,提出了基于ARM的穿戴式脉搏表设计方案。论文从两大部分详细介绍了穿戴式脉搏表的设计,主要包括硬件电路设计和软件程序设计。在硬件电路设计上,选用微处理器STM32F205RGT6芯片为核心控制系统,负责数据采集、数据处理、数据传输等功能,通过设计信号采集电路、滤波放大电路,提高了系统抗干扰能力,保证了脉搏信息的准确性。在软件设计上,本文详细介绍了Keil嵌入式开发软件,按照微处理器具有较高的数据处理速度,完善了数据处理算法,利用FFT和IFFT算法,对采集的脉搏数据进行数字滤波处理,进一步提高了脉搏表测量精度和稳定性。用OLED显示屏将脉搏波形和脉率显示出来,实现了人体脉率信息的直观显示。同时,通过蓝牙技术,将采集的实时数据传输到手机移动端或者PC上进行分析与保存,实现了人体健康监测的完整性与实时性。
【关键词】：可穿戴 脉搏表 ARM OLED 蓝牙
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH776
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 可穿戴设备研究现状及发展趋势9
• 1.3 研究的主要内容9-12
• 第二章 脉搏表光路的研究与确定12-16
• 2.1 利用凸透镜的聚光原理12-13
• 2.2 利用光电鼠标原理中的光学透镜组件13-14
• 2.3 基于平面镜的反射原理14-16
• 第三章 穿戴式脉搏表的硬件电路设计16-32
• 3.1 硬件总体结构设计16-17
• 3.2 ARM Cotex-M3系列微处理器17-19
• 3.2.1 ARM技术概述17
• 3.2.2 Cortex-M3内核简介17-18
• 3.2.3 基于Cortex-M3内核的STM32F205RGT6芯片18
• 3.2.4 微处理器的时钟电路18-19
• 3.3 脉冲信号采集电路19-25
• 3.3.1 APDS-9008环境光传感器19-21
• 3.3.2 带通滤波电路21-22
• 3.3.3 运算放大器22
• 3.3.4 数控电位器22-25
• 3.4 OLED显示驱动电路25-27
• 3.4.1 OLED的介绍25
• 3.4.2 M01501显示屏及其驱动芯片SH1107的简介25-26
• 3.4.3 OLED的升压电路26-27
• 3.5 TF卡电路27-28
• 3.5.1 TF卡的简介27
• 3.5.2 电路的设计27-28
• 3.6 电源电路设计28-29
• 3.7 按键控制电路29
• 3.8 蓝牙电路模块设计29-32
• 3.8.1 蓝牙介绍29
• 3.8.2 蓝牙模块电路设计29-32
• 第四章 穿戴式脉搏表软件设计32-50
• 4.1 脉搏表软件系统总体设计32-33
• 4.2 软件开发环境Keil u Vision433
• 4.3 OLED驱动程序设计33-35
• 4.3.1 四线SPI程序设计33-34
• 4.3.2 OLED的驱动程序设计34-35
• 4.4 脉搏数据的采集与处理35-38
• 4.4.1 脉搏数据采集程序设计35-36
• 4.4.2 脉搏数据的滤波处理36-38
• 4.5 脉搏数据的显示38-42
• 4.5.1 脉搏数据波形显示程序设计39-41
• 4.5.2 心率计算显示程序41-42
• 4.6 蓝牙通信模块程序设计42-45
• 4.6.1 蓝牙通信协议42
• 4.6.2 蓝牙模块的测试42-45
• 4.7 TF卡数据存储45-50
• 4.7.1 SPI2接口的配置46-47
• 4.7.2 TF卡SPI模式下实现方法47-50
• 第五章 穿戴式脉搏表的调试与验证50-62
• 5.1 硬件电路板的调试方法50-53
• 5.1.1 电路板通电前检测50-51
• 5.1.2 电路板通电检测51
• 5.1.3 电子电路调试中其它工作51-52
• 5.1.4 电路调试中注意的事项52
• 5.1.5 电路故障的解决方法52-53
• 5.2 脉搏表的调试与验证53-62
• 5.2.1 Keil开发软件调试53-58
• 5.2.2 电路板的调试与验证58-62
• 第六章 结论62-64
• 参考文献64-66
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果66-68
• 致谢68

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1 ;美推出可穿戴防弹PC[J];军民两用技术与产品;2002年07期

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3 张政波;俞梦孙;赵显亮;吴太虎;郑捷文;;穿戴式、多参数协同监测系统设计[J];航天医学与医学工程;2008年01期

4 滕晓菲;张元亭;;移动医疗:穿戴式医疗仪器的发展趋势[J];中国医疗器械杂志;2006年05期

5 陈东义;可穿戴式计算机的发展与趋势(Ⅱ)[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年04期

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9 陈东义;可穿戴式计算机的发展与趋势(Ⅰ)[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年03期

10 王子洪;;基于WSN穿戴式系统的研究现状与展望[J];中国医疗设备;2012年02期

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1 钱金法;赵力;;穿戴式生理参数测量仪研究及在儿童情感识别中的应用[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年

2 李勇正;吴效明;;ZigBee技术在远程穿戴式移动监护中的应用[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（下册）[C];2007年

3 杜清运;KeithC.Clarke;;穿戴式计算中的地图人机界面设计研究[A];认识地理过程 关注人类家园——中国地理学会2003年学术年会文集[C];2003年

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1 张梦瑶 路宗远;“穿戴式”开启移动互联2.0时代[N];人民日报海外版;2013年

2 赛迪顾问电子信息产业研究中心 陈荣佳;可穿戴式设备从理想走向现实[N];中国计算机报;2014年

3 本报记者 熊燕;戴在头上的50英寸画面[N];云南日报;2012年

4 李旭光 韩奕彬;把计算机穿在身上[N];中国国防报;2011年

5 赛迪顾问电子信息产业研究中心副总经理 梁萧;可穿戴式智能设备市场面临爆发[N];中国信息化周报;2013年

6 华凌;美开发出仿皮肤可穿戴式设备[N];科技日报;2014年

7 北京商报记者 金朝力 实习生 葛晓琴;可穿戴式设备叫好不叫座[N];北京商报;2013年

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10 《计算机世界》传媒集团副总编 老鬼阿定;穿戴式计算革命实质是设计创新[N];计算机世界;2013年

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