生理参数无线监测系统的研究与设计

发布时间：2017-09-26 06:03

  本文关键词：生理参数无线监测系统的研究与设计

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【摘要】：随着中国社会老龄化现象的加重,人们对于自身的健康问题也更加重视,生理参数监测系统慢慢地出现在人们的日常生活中。通过观测这些生理参数可以预防疾病的突发,也可以帮助用户了解自己的身体状态。据此,本文设计了体积小、精度高、操作便捷的人体生理参数监测设备,用以采集使用者的心率、体温、血氧饱和度等生理参数,并通过无线通信方式传输到电脑端的监控中心。本文采用模块化设计的思想,整个设计使用STM32F103ZET6芯片作为硬件平台处理核心;心电采集模块使用BMD101芯片,脉搏、血氧饱和度的测量使用OEM模块和数字式血氧探头;温度数据采集使用的是DS18B20传感器;无线通信采用WiFi技术,选用了ESP8266模块。本系统的模块设计都遵循着体积小、成本低、抗干扰能力强的原则,符合设计中便携式的特点,方便使用者在日常生活中的佩戴。监控中心上位机界面是MFC网络编程开发,通过对无线传输协议的分析比较,采用TCP协议通信,Socket通信接口,多线程技术完成上位机界面,实现对人体健康参数的接收与显示。通过系统的软件和硬件设计,可以实时地监测人体生理参数,并传输到监控中心,监控中心可以将数据保存在本地数据库中。实验结果表明,系统运行稳定,参数测量结果准确,符合设计要求。在监测到人体参数有异常时,监测中心会报警提醒监护人员,同时监测设备也会报警,提醒使用者身边的人,在面对突发疾病的时候可以进行快速有效的救治。
【关键词】：无线通信 STM32103ZET6 生理参数检测 TCP/IP协议
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景10
• 1.2 课题的研究目的和意义10-11
• 1.3 生理参数监测系统的研究现状11-12
• 1.4 生理参数监测系统的发展趋势12-13
• 1.5 本文主要研究内容13-14
• 第2章 系统设计方案14-23
• 2.1 生理参数的检测原理14-18
• 2.1.1 心电心率信号检测原理14-16
• 2.1.2 脉搏血氧饱和度检测原理16-18
• 2.2 系统设计思路18-19
• 2.2.1 系统功能要求18
• 2.2.2 系统总体结构18-19
• 2.3 系统方案设计19-21
• 2.3.1 数据采集方案19-20
• 2.3.2 无线通信方案20-21
• 2.4 各功能模块的选择21-22
• 2.4.1 无线模块的选择21
• 2.4.2 生理参数采集模块的选择21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 监测系统硬件设计23-33
• 3.1 系统硬件总体设计23
• 3.2 主控中心电路设计23-26
• 3.2.1 STM32F103ZET6外围电路设计23-24
• 3.2.2 USB口转串口电路设计24-25
• 3.2.3 存储电路设计25-26
• 3.2.4 电源电路设计26
• 3.3 心电、心率采集模块设计26-28
• 3.3.1 心电心率数据采集模块26-27
• 3.3.2 心电心率数据采集电路设计27-28
• 3.4 体温采集模块设计28-30
• 3.4.1 体温测量传感器28-30
• 3.4.2 体温采集电路设计30
• 3.5 血氧饱和度采集模块设计30-31
• 3.6 OLED显示电路设计31-32
• 3.7 无线模块外围电路设计32
• 3.8 本章小结32-33
• 第4章 监测系统软件设计33-41
• 4.1 系统程序总体设计33-34
• 4.2 系统数据采集34-38
• 4.2.1 心电心率采集34-36
• 4.2.2 血氧数据采集36-37
• 4.2.3 体温数据采集37-38
• 4.3 基于Socket的TCP/IP通信38-39
• 4.4 波形图绘制39-40
• 4.5 文件储存操作40
• 4.6 本章小结40-41
• 第5章 系统测试41-46
• 5.1 无线模块测试41-42
• 5.2 系统功能测试42-45
• 5.2.1 上位机软件42-43
• 5.2.2 脉搏血氧饱和度模块测试43-44
• 5.2.3 温度模块测试44-45
• 5.3 本章小结45-46
• 结论46-47
• 参考文献47-51
• 攻读学位期间发表的学术论文51-52
• 致谢52

【参考文献】

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本文编号：921843