便携式生理信号采集系统的设计与实现

发布时间：2022-12-09 00:00

　　随着老龄化社会的到来和人民生活水平的日益提高,人们的健康观念也在不断更新,以前以医院为中心的医疗模式正在向以社区医疗、家庭和个人保健为中心的医疗模式过渡。医疗模式的转变影响着医疗设备向着便携式、微型化及家庭化的方向发展。而电子科技的迅猛发展更是为便携式医疗仪器的发展带来了前所未有的机会。便携式生理信号采集系统顺应了这一发展趋势,因此具有非常广阔的发展前景。 本课题围绕生理信号采集的准确性和稳定性、良好的安全性、操作的简易性和低成本等特点,设计了一种新的便携式生理信号采集系统。该系统具有生理信号检测、简单的前端数据处理、数据显示、数据存储和数据通信等基本功能模块,可实现对人体脉搏、体温和血氧饱和度进行长时间自动检测功能以及回放数据到PC机进行保存及显示的功能,便于使用者随时了解自己的健康状况。 本课题对便携式生理信号采集系统的研究内容主要包括：选用ADuC848作为系统采集端的核心处理芯片,设计并实现了电源管理电路、数据存储电路、数据显示电路和串口通信电路等电路模块。固件采用模块化结构设计,在Keil环境下对采集端固件进行编写和仿真。基于面向对象的思想设计上位机软件并在M... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 家用便携式医疗仪器的国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文结构
2 系统相关技术基础及系统总体设计
    2.1 系统相关技术基础
        2.1.1 生物医学信号的特点
        2.1.2 生物医学信号的检测
        2.1.3 生物医学信号的处理
        2.1.4 医用电气设备的安全设计
    2.2 系统总体设计
        2.2.1 系统设计的基本思想
        2.2.2 系统组成
        2.2.3 系统设计流程
3 系统采集端硬件的设计与实现
    3.1 系统采集端硬件整体结构
    3.2 传感器
    3.3 处理模块
        3.3.1 处理芯片的选用
        3.3.2 预处理电路
        3.3.3 片内16位Σ-Δ型ADC
    3.4 串口通信模块
    3.5 Flash存储模块
    3.6 实时时钟模块
    3.7 电源管理模块
    3.8 人机交互模块
4 系统软件的设计与实现
    4.1 采集端固件的设计与实现
        4.1.1 开发工具及编程语言
        4.1.2 重要控制寄存器的说明
        4.1.3 固件总体架构
        4.1.4 初始化模块
        4.1.5 采集模式
        4.1.6 传输模式
        4.1.7 复位看门狗程序
    4.2 PC端存储软件的设计与实现
    4.3 通信协议和命令字的设计
        4.3.1 通信协议
        4.3.2 命令字定义
        4.3.3 数据帧结构
5 软硬件测试及运行实验结果
    5.1 系统硬件测试
    5.2 系统软件测试
        5.2.1 固件测试
        5.2.2 上位机软件测试
    5.3 运行实验结果
6 结论
    6.1 研究工作总结
    6.2 不足与展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]健康监护仪设计与实现研究——基于BF533 DSP处理器[J]. 蒋程鹏.  医疗装备. 2010(01)
[2]脉搏血氧饱和度监测技术的研究进展[J]. 于巍,古庆恩,黄世安.  中国医学装备. 2008(04)
[3]嵌入式系统数据采集和发布的构建[J]. 颜庭柏,陈钟荣.  计算机工程. 2007(19)
[4]无线传输在脉搏血氧饱和度无创监测中的应用[J]. 金海龙,王作君,郑成博,郑世科.  北京生物医学工程. 2006(01)
[5]人体血氧饱和度监测方法的研究[J]. 严新忠,杨静,郭略.  医疗装备. 2005(12)
[6]用VC++实现单片机与PC机串口通信的三种方法[J]. 曾自强,王玉菡.  自动化与仪器仪表. 2005(03)
[7]监护仪的临床应用和发展[J]. 巫琦.  医疗装备. 2004(03)
[8]临床多参数监护仪及其发展趋势[J]. 董苑,崔亮.  医疗卫生装备. 2003(S1)
[9]论医学模式的变革与医学仪器未来走势[J]. 邓亲恺.  中国医学物理学杂志. 2003(01)
[10]多参数监护仪的发展与未来[J]. 唐伟,黄晓庆,杨常清.  北京生物医学工程. 2003(01)



本文编号：3714394