远程心电信号采集系统的设计与实现

发布时间：2017-08-27 08:18

  本文关键词：远程心电信号采集系统的设计与实现

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【摘要】：如今,在日常生活中,心脏疾病正严重威胁着我国心脏病患病群体的生命安全,尤其是对患有心脏病的老年人。让众多被监护者长期待在医院病床进行监测是不现实的。因此,设计一个基于互联网网络传输的远程心电信号采集系统十分必要。论文阐述了远程心电采集系统的总体设计方案、系统硬件设计、软件开发以及系统功能的实现。远程心电采集系统的设计,首先,通过标准Ⅰ导联方式,用心电电极将人体皮肤表面的心电信号提取出来。通过信号调理电路对心电信号进行放大和滤波处理,然后通过控制系统采样得到数字信号,并用串口驱动蓝牙模块将心电数据发送到电脑。在电脑客户端,病人可以看到自己的心电波形,然后将心电数据和身份信息上传到数据库,并能够在后期查询到医生诊断的结果；医生登陆远程诊断软件获取病人的心电数据,通过恢复显示心电波形为医生提供诊断信息,然后将诊断结果录入数据库系统,完成诊断结果的反馈。论文工作内容包括硬件和软件两部分的设计与实现。硬件方面包括心电信号调理电路、控制器采样电路的设计和调试,以及通过串口驱动蓝牙模块实现与上位机的通信。软件方面采用C语言完成了心电信号采样、串口数据传输的驱动编写。用Visual Studio 2013平台开发心电采集客户端和远程诊断客户端软件。搭建了MySQL数据库服务器,并设计了具体的数据表用于存储各类数据。最后,对整个心电信号采集系统进行了功能测试。本文研究并实现了远程心电信号采集系统,实现了心电信号的采集和远程传输以及诊断结果的反馈。该方案可以应用于对敬老院老人的不定期心电监测诊断和社区远程医疗服务等环境,具有实用价值。
【关键词】：信号检测 心电采集 数据传输 MySQL数据库 远程医疗
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2;R540.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 论文研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文的研究目标与内容13-14
• 1.4 论文章节安排14-15
• 第2章 心电信号的特征和系统总体设计15-22
• 2.1 心电信号的产生原理15
• 2.2 心电信号的基本特征15-17
• 2.2.1 心电信号的频域特性15-16
• 2.2.2 心电图周期波形16-17
• 2.3 心电信号的抗干扰研究17-19
• 2.4 心电采集的基本原理19-20
• 2.4.1 心电电极的选择19-20
• 2.4.2 导联方式的选择20
• 2.5 系统需求与总体结构设计20-21
• 2.6 本章小结21-22
• 第3章 系统硬件电路设计22-37
• 3.1 系统总体设计方案22-23
• 3.2 电源供电电路23
• 3.3 心电信号调理电路23-28
• 3.3.1 AD8232芯片24-25
• 3.3.2 芯片电源电路25
• 3.3.3 心电信号输入25-26
• 3.3.4 二阶高通滤波26
• 3.3.5 二阶低通滤波26-27
• 3.3.6 放大倍数设置27
• 3.3.7 心电信号输出27-28
• 3.4 控制器系统电路28-36
• 3.4.1 控制系统工作电路28-30
• 3.4.2 A/D采样电路30-32
• 3.4.3 串口发送电路32-33
• 3.4.4 USB接口电路33-34
• 3.4.5 蓝牙模块电路34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 系统软件设计37-57
• 4.1 控制器驱动程序设计37-40
• 4.1.1 A/D转换程序设计37-38
• 4.1.2 串口发送程序设计38-40
• 4.2 数字信号滤波40-44
• 4.2.1 平滑滤波设计40-42
• 4.2.3 R波检测和心率值计算42-44
• 4.3 客户端软件设计44-56
• 4.3.1 串口数据接收49-50
• 4.3.2 多线程数据处理50-52
• 4.3.3 心电波形显示52-53
• 4.3.4 数据库操作53-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 系统功能测试57-66
• 5.1 系统硬件测试57-59
• 5.1.1 系统硬件电路57
• 5.1.2 心电信号采集电路输出57-58
• 5.1.3 串口数据波形58-59
• 5.2 采集客户端功能测试59-61
• 5.2.1 采集显示界面59
• 5.2.2 用户信息界面59-61
• 5.2.3 诊断结果查询界面61
• 5.3 诊断客户端功能测试61-65
• 5.3.1 用户登录界面61-62
• 5.3.2 获取诊断数据62-63
• 5.3.3 心电图恢复显示63-64
• 5.3.4 诊断结果反馈64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论与展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 附录1：信号调理电路PCB顶层图71
• 附录2：信号调理电路PCB底层图71-72
• 附录3：心电信号调理电路实物图72
• 附录4：控制系统电路实物图72-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文73

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本文编号：745083