基于ARM的数字化睡眠呼吸采集仪研制
发布时间：2022-02-28 21:04
睡眠是人类基本的生理活动,睡眠质量能够体现人体的健康状况。随着现代社会生活节奏加快和生活方式改变,失眠、打鼾及呼吸暂停等睡眠障碍发生率明显上升,已严重影响人们的身心健康、生活质量和工作效率。基于ARM的数字化睡眠呼吸采集仪能够测量人体血氧饱和度和呼吸压力等数据,并将数据进行处理、显示及存储。采集仪以Cortex-M3系列的STM32F103为主芯片,外接血氧模块、呼吸压力模块、存储卡、液晶屏等元件。ST公司提供大量库函数使得程序编写简便,运行稳定。S300型数字血氧模块测量血液中氧气含量,该模块通过串口直接输出血氧饱和度和脉率两种数字信号,有利于简化硬件连接,方便程序处理且数据可靠性强。SM9541芯片测量呼吸压力值,该芯片体积小,使用两位状态位增强数据可靠性,采用IIC通信,多种信号模式可视情况选择,使柔性增强。LCD液晶屏可以实时显示病人数据和设备工作状态。采集仪设计菜单界面,通过按键控制采集仪并在液晶屏实时显示,方便用户操作。采用SD卡存储数据,容量大,能够长时间存储数据,数据可以更准确反映病人状态,具有热插拔特性,方便数据传输。FATFS文件系统控制SD卡,通过配置底层驱动实现...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 课题研究的意义
1.1.2 国内外研究现状
1.2 生物医学传感器发展现状
1.3 研究内容
第2章 数字化睡眠呼吸采集仪原理图设计
2.1 DXP软件
2.2 原理图设计
2.2.1 SD卡电路
2.2.2 时钟芯片电路
2.2.3 呼吸压力芯片电路
2.2.4 血氧饱和度模块
2.2.5 JTAG仿真器连接图
2.2.6 STM32F103电路
2.3 本章小结
第3章 数字化睡眠呼吸采集仪电路设计
3.1 芯片PCB封装
3.1.1 IPC封装简介
3.1.2 STM32封装
3.1.3 SM9541封装
3.1.4 SD卡座封装
3.2 PCB电路设计
3.2.1 PCB电路外形设计
3.2.2 PCB电路布局和布线过程
3.3 本章小结
第4章 数字化睡眠呼吸采集仪软件设计
4.1 相关软件
4.1.1 LCD汉字取模软件
4.1.2 Keil软件
4.2 软件设计
4.2.1 创建ARM工程
4.2.2 STM32时钟说明
4.2.3 按键程序设计
4.2.4 菜单程序设计
4.2.5 LCD相关函数
4.2.6 血氧模块驱动程序设计
4.2.7 SM9541驱动程序设计
4.2.8 SD卡驱动程序设计
4.2.9 DMA驱动程序设计
4.3 本章小结
第5章 实验结果分析
5.1 数字化睡眠呼吸采集仪实验
5.2 血氧饱和度信号采集
5.3 呼吸压力信号采集
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征行多导睡眠检测仪监测的舒适护理干预效果观察[J]. 钦玲玲,陆华东. 中国现代医生. 2015(26)
[2]综合性医院门诊就诊患者睡眠问题与情绪状态[J]. 吴文波,潘虹,巢秋萍,虞凤,刘双凤,周蕾. 中国健康心理学杂志. 2015(09)
[3]多导睡眠仪监测阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的护理[J]. 刘仕芸. 泰山医学院学报. 2015(08)
[4]基于蓝牙4.0的便携式睡眠监测仪的研制[J]. 文安,禹东川,宋媛,王新军,陈鸿雁. 现代生物医学进展. 2015(19)
[5]基于STM32的低功耗温湿度采集器实现[J]. 丁月林. 软件. 2015(05)
[6]基于ARM的双CAN通信系统设计[J]. 彭双平. 电子设计工程. 2014(18)
[7]基于ZigBee的便携式睡眠监测仪设计与实现[J]. 吴超,江贵平. 计算机工程与设计. 2014(02)
[8]一种多功能篮球记分牌系统的设计[J]. 杨程凯,唐绪伟. 电子制作. 2013(19)
[9]基于Cortex-M3内核的STM32微控制器研究与电路设计[J]. 陈鑫,秦宏伟,陈春雨,成宝芝. 大庆师范学院学报. 2013(06)
[10]DSP28335嵌入式系统的SCI在线编程方法实现[J]. 罗秋凤,叶慧,李勇,高源. 河北科技大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]妊娠糖耐量异常合并睡眠呼吸暂停综合征孕妇病理生理的临床研究[D]. 施志敏.南方医科大学 2011
[2]DSP可测性、测试方法和平台的研究[D]. 郑德春.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于ARM的大鱼际掌纹图像采集系统的研究与设计[D]. 王超杰.青岛科技大学 2015
[2]基于I2C总线带有数字温度补偿的实时时钟芯片设计[D]. 冷建辉.电子科技大学 2015
[3]基于POE的多节点数据传输的实现[D]. 左祥.苏州大学 2015
[4]uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统内核移植研究及其实现[D]. 郝玉胜.兰州交通大学 2014
[5]微动敏感床垫睡眠检测系统对儿童阻塞性睡眠呼吸暂综合征诊断的临床研究[D]. 陈超.广州医科大学 2014
[6]血压·血氧饱和度同时检测方法研究与系统开发[D]. 崔健.黑龙江大学 2014
[7]电站监控系统中通讯协议转换器的研究与开发[D]. 张晓飞.河北工业大学 2014
[8]夜间低流量给氧对OSAS患者睡眠参数的影响[D]. 刘艳.广州医学院 2012
[9]基于ARM Cortex-M3嵌入式汽车车身电子测量系统设计[D]. 颜秋男.合肥工业大学 2012
[10]基于扩散理论的脉搏血氧测量系统的研究[D]. 张书颖.天津大学 2012
本文编号：3645579
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 课题研究的意义
1.1.2 国内外研究现状
1.2 生物医学传感器发展现状
1.3 研究内容
第2章 数字化睡眠呼吸采集仪原理图设计
2.1 DXP软件
2.2 原理图设计
2.2.1 SD卡电路
2.2.2 时钟芯片电路
2.2.3 呼吸压力芯片电路
2.2.4 血氧饱和度模块
2.2.5 JTAG仿真器连接图
2.2.6 STM32F103电路
2.3 本章小结
第3章 数字化睡眠呼吸采集仪电路设计
3.1 芯片PCB封装
3.1.1 IPC封装简介
3.1.2 STM32封装
3.1.3 SM9541封装
3.1.4 SD卡座封装
3.2 PCB电路设计
3.2.1 PCB电路外形设计
3.2.2 PCB电路布局和布线过程
3.3 本章小结
第4章 数字化睡眠呼吸采集仪软件设计
4.1 相关软件
4.1.1 LCD汉字取模软件
4.1.2 Keil软件
4.2 软件设计
4.2.1 创建ARM工程
4.2.2 STM32时钟说明
4.2.3 按键程序设计
4.2.4 菜单程序设计
4.2.5 LCD相关函数
4.2.6 血氧模块驱动程序设计
4.2.7 SM9541驱动程序设计
4.2.8 SD卡驱动程序设计
4.2.9 DMA驱动程序设计
4.3 本章小结
第5章 实验结果分析
5.1 数字化睡眠呼吸采集仪实验
5.2 血氧饱和度信号采集
5.3 呼吸压力信号采集
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征行多导睡眠检测仪监测的舒适护理干预效果观察[J]. 钦玲玲,陆华东. 中国现代医生. 2015(26)
[2]综合性医院门诊就诊患者睡眠问题与情绪状态[J]. 吴文波,潘虹,巢秋萍,虞凤,刘双凤,周蕾. 中国健康心理学杂志. 2015(09)
[3]多导睡眠仪监测阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的护理[J]. 刘仕芸. 泰山医学院学报. 2015(08)
[4]基于蓝牙4.0的便携式睡眠监测仪的研制[J]. 文安,禹东川,宋媛,王新军,陈鸿雁. 现代生物医学进展. 2015(19)
[5]基于STM32的低功耗温湿度采集器实现[J]. 丁月林. 软件. 2015(05)
[6]基于ARM的双CAN通信系统设计[J]. 彭双平. 电子设计工程. 2014(18)
[7]基于ZigBee的便携式睡眠监测仪设计与实现[J]. 吴超,江贵平. 计算机工程与设计. 2014(02)
[8]一种多功能篮球记分牌系统的设计[J]. 杨程凯,唐绪伟. 电子制作. 2013(19)
[9]基于Cortex-M3内核的STM32微控制器研究与电路设计[J]. 陈鑫,秦宏伟,陈春雨,成宝芝. 大庆师范学院学报. 2013(06)
[10]DSP28335嵌入式系统的SCI在线编程方法实现[J]. 罗秋凤,叶慧,李勇,高源. 河北科技大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]妊娠糖耐量异常合并睡眠呼吸暂停综合征孕妇病理生理的临床研究[D]. 施志敏.南方医科大学 2011
[2]DSP可测性、测试方法和平台的研究[D]. 郑德春.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于ARM的大鱼际掌纹图像采集系统的研究与设计[D]. 王超杰.青岛科技大学 2015
[2]基于I2C总线带有数字温度补偿的实时时钟芯片设计[D]. 冷建辉.电子科技大学 2015
[3]基于POE的多节点数据传输的实现[D]. 左祥.苏州大学 2015
[4]uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统内核移植研究及其实现[D]. 郝玉胜.兰州交通大学 2014
[5]微动敏感床垫睡眠检测系统对儿童阻塞性睡眠呼吸暂综合征诊断的临床研究[D]. 陈超.广州医科大学 2014
[6]血压·血氧饱和度同时检测方法研究与系统开发[D]. 崔健.黑龙江大学 2014
[7]电站监控系统中通讯协议转换器的研究与开发[D]. 张晓飞.河北工业大学 2014
[8]夜间低流量给氧对OSAS患者睡眠参数的影响[D]. 刘艳.广州医学院 2012
[9]基于ARM Cortex-M3嵌入式汽车车身电子测量系统设计[D]. 颜秋男.合肥工业大学 2012
[10]基于扩散理论的脉搏血氧测量系统的研究[D]. 张书颖.天津大学 2012
本文编号：3645579
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