基于ZIGBEE的网络脉搏血氧检测设备研究

发布时间：2017-05-04 02:11

  本文关键词：基于ZIGBEE的网络脉搏血氧检测设备研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：远程医疗是利用现代化多媒体通讯技术进行医疗和保健的服务模式。远程医疗涉及到医疗、通讯、计算机等多个领域,包括远程会诊、远程咨询及远程监护等,是解决医疗资源分配不均、实现健康管理的重要途径。互联网的飞速发展,计算机的更新换代以及多种网络接入方式的出现,正在使得真正意义上的远程医疗得以实现。 家庭监护属于远程监护的范畴。家庭监护不仅为人们提供一个随时随地的医疗保健系统,还可以提高医院的效率,减少社会面临的医疗和养老服务的压力。脉搏血氧是衡量人体呼吸功能及氧含量是否正常的重要指标,也是家庭监护的重要生理参数之一。实时地检测脉搏血氧,可以及时地发现低氧血症以及睡眠呼吸暂停综合症和夜间低血氧症等,对中风、心肌梗塞和疲劳驾驶都有重要的意义。 论文首先阐述了光学测量法检测脉搏血氧的原理,分析了实施实时的脉搏血氧检测的必要性。然后针对脉搏血氧检测设备进行了设计和实现研究。论文的主要工作和新成果如下： 1根据实时脉搏血氧检测的需要,选择了MCU芯片设备,进行了低功耗的网络脉搏血氧检测设备的总体设计,包括针对各种杂波的屏蔽方法以及滤除算法。 2分析了短距离无线传输的Zigbee协议栈,设计了基于Zigbee协议进行短距离无线传输的系统模块。Zigbee模块和脉搏血氧信号提取设备连接,是实现网络脉搏血氧检测实时性能的关键,也是论文设计的脉搏血氧监测设备具有的独特优势。 3完成了脉搏血氧检测设备的软硬件设计,制作了设备,实现了脉搏波形图、脉率和血氧饱和度的提取和实时显示。 论文最后进行了总结,通过对设备的性能检测对比分析,提出了将透射式血氧探头改进为反射式血氧探头,可以扩大应用范围；将生理信号的提取和传输与手机平台结合扩大传输距离等提高设备的实用性的进一步研究设想。 本论文得到国家自然基金项目“泄漏电磁波认知及视频信息挖掘技术研究”的资助,项目编号：61072136
【关键词】：脉搏血氧 Zigbee 远程医疗 家庭监护
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 血氧饱和度9-10
• 1.2 脉搏波10-11
• 1.3 基于Zigbee协议栈的无线传感器网络11-13
• 1.4 研究内容和成果13-14
• 1.4.1 研究工作13
• 1.4.2 章节安排13-14
• 第二章 脉搏血氧饱和度实时测量理论基础14-17
• 2.1 血氧饱和度定义14
• 2.2 基于血液光吸收特性的血氧测定法14-15
• 2.3 血氧饱和度实际测量15-16
• 2.4 本章小结16-17
• 第三章 网络脉搏血氧信号检测设备终端硬件设计17-33
• 3.1 msp430单片机简介17-18
• 3.2 脉搏血氧仪器硬件方案总体设计思路18-19
• 3.3 硬件各模块设计19-32
• 3.3.1 光源驱动电路19-21
• 3.3.2 放大电路设计21-25
• 3.3.3 ADC模块25-29
• 3.3.4 DAC模块29-31
• 3.3.5 串口发送模块31-32
• 3.4 硬件设计总结32-33
• 第四章 网络脉搏血氧信号检测设备终端软件设计33-46
• 4.1 信号采集流程34-35
• 4.2 采样信号噪声分析35-36
• 4.3 信号处理36-45
• 4.3.1 脉搏波信号工频滤波处理37-41
• 4.3.2 LED控制设计41-43
• 4.3.3 级反馈直流控制43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 Zigbee无线通信模块设计46-63
• 5.1 Zigbee无线通信技术简介46-47
• 5.2 Zigbee网络架构47-52
• 5.3 Zigbee通信模块方案设计52-56
• 5.3.1 简单组网过程52-56
• 5.3.2 脉搏血氧设备的数据流传输过程56
• 5.4 Zigbee无线传输模块实现56-62
• 5.4.1 Zigbee模块环境搭建56-58
• 5.4.2 协议栈配置58-61
• 5.4.3 zigbee无线模块串口程序设计61
• 5.4.4 无线zigbee传感网无线收发部分软件设计61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-67
• 6.1 总结63-65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文目录70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于ZIGBEE的网络脉搏血氧检测设备研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：344212