基于嵌入式Linux的家庭远程健康监护基础网络平台的构建
发布时间：2020-05-25 15:30
【摘要】：慢性病发病人群的增多、人口的老龄化和现代人对生活质量要求的提高等促使传统“重治疗、轻预防”的观念开始向“重预防”的方向转变,在家即可享受远程优质的健康监护和医疗咨询服务成为一种迫切需求,而运行稳定可靠的家庭健康监护仪便是其中非常重要的环节,围绕这个环节开发一个通用的、可扩展的、开放的健康监护基础网络硬件平台具有非常的重要意义。在嵌入式Linux开发环境下,以广州天嵌公司提供的核心板TQ210为核心处理板、意法半导体公司的STM32F107VC T为协处理器,通过设计外设模块电路、开发QT图形界面程序和采集处理模块程序成功构建了家庭远程健康监护硬件网络平台,实现了健康参数模拟信号接入后的数字化处理和实时曲线显示。所做的具体工作主要包括以下四个主要部分:第一部分是硬件电路的外设接口和电平转换电路的设计和调试,外设接口包括7寸液晶屏、4个USB接口、WIFI SDIO接口、3个串口、SD卡、1个网口和预留多路GPIO口等。第二部分是首先是完成嵌入式Linux交叉编译开发环境的搭建,然后对Linux2.6.35内核源码进行编译裁剪并使用busybox制作文件系统镜像,最后完成家庭远程健康监护硬件平台的系统移植。第三部分是引入了适用性较强的健康参数数据报文协议,同时为WEB端或智能终端的应用开发提供了数据网络接收接口,方便WEB或手机APP开发人员进行上层开发。第四部分设计并实现了包含用户登录、数据库管理和WIFI连接功能的QT的应用程序,保证了数据传输时线路的稳定可靠。最后将普通心电采集板的模拟信号接入采集处理板预设的IO口后,测试结果表明,设计的家庭远程健康监护网络平台可以实现对模拟电信号的处理和实时显示,并可以生成与用户信息关联的数据文件,同时可以借助WIFI网络将数据推送到远程服务器。
【图文】：
Li nu x 是一 套免 费 使用 和 自 由 传播 的 类 Un i x 操 作系 统 ， 是 一个 基 于 PO S I X 和UN I X 的 多 用 户 、 多 任 务 、 支 持 多 线 程 和 多 CP U 的 操 作 系 统[2 1 ]。 由 于 Li nu x 独 特的 特 性 ， Li nu x 系 统 在 服 务 器 、 PC 机 和 嵌 入 式 设 备 等 领 域 上 得 到 了 广 泛 的 应 用 ，类 Li nu x 操作 系统 有 很多 发 行版 本 ，应 用较 为 广泛 的 衍生 版 本有 De b i a n、 U b un t u 、Re d Ha t 和 Ce nt OS 等， 本 课 题选 择 操作 系 统为 Ub u n t u ，因 为 Ub u n t u 系 统不 仅 具 有Li nu x 系统 的 大 多数 优 势 ， 同 时 还具 有 较好 的 桌面 软件 支 持 ，网 上 相 关 资 源也 较 为 丰富 ， 对 Li n ux 入门 者进 行 嵌 入式 开 发 提供 了 友 好的 操 作 环境 。 Li nu x 系 统 的 安 装 通 常 分 为 两 种 方 式 ， 一 种 是 以 虚 拟 机 + Li n ux 系 统 的 安 装 方法， 另 一 种 是以 覆 盖 原有 PC 系 统或 者 双 系 统的 形 式安 装 Li nu x 系统 。 第 一种 方 法 较 为 常 见 ， 网 上 资 源 也 相 对 较 为 丰 富 ， 这 里 不 做 过 多 介 绍 。 本 课 题 开 发 环 境 的 搭建采 用 的是 第二 中 方法 ，因 为 直接 将 Li nu x 系统 作为 PC 端的 OS ，可 以使 得 Li nu x 系 统 在 PC 端 配 置 不 是 很 高 的 情 况 下 顺 畅 运 行 ， 同 时 可 以 在 网 络 首 先 使 用 U 启 动软件 制 作 成一 个 启 动 盘，， 然后 将 系统 镜 像 文件 拷 贝 到 对应 的 文 件夹 中 ，I SO 镜像 文 件 放 入 I SO 文 件 夹 中 ， GH O 格 式 镜 像 放 入 GH O 镜 像 文 件 夹 中 。 U 启 动 盘 的 文 件
2 .2 交 叉编 译 工 具的 安 装 和 环境 配 置 交 叉 编 译 工 具 是 指 PC 端 上 用 来 编 译 目 标 程 序 然 后 在 目 标 板 上 运 行 的 编 译 工具 。 本文 中 的交 叉 编 译工 具 选 用 的是 天 嵌 公司 针 对 TQ 2 10 开 发板 提 供 的交 叉 编 译 工具 ， 采用 的 gc c 版本 为 4. 6 . 6， 安 装方 法 如下 ： t a r j xv f 4. 4 .6 _ TQ 2 1 0_ r e l e a se _ 20 1 2 07 2 0. t a r. b z 2 C / / / 解压 缩 到 根路 径 c d / o pt / Em b e dS k y/ 4. 4 .6 / bi n / / /切 换到 可 执 行 文件 路 径 e xp or t PA T H = $ PA T H : / op t / Em b e d Sk y / 4. 4. 6 / bi n / /更 改 环 境变 量 接着 重启 电 脑使 已 经 设置 的 环境 变量 生 效 。 打 开 Ub u n t u 的 终 端 Te r m i na l 输 入 a r m- e mb e ds k y- Li nu x- gc c v 如 果 出 现 如 图2- 2 关于 交 叉 编译 器 的信 息 ，说 明 交 叉编 译 工具 安 装 成功 。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP316.81;R-05
本文编号：2680358
【图文】：
Li nu x 是一 套免 费 使用 和 自 由 传播 的 类 Un i x 操 作系 统 ， 是 一个 基 于 PO S I X 和UN I X 的 多 用 户 、 多 任 务 、 支 持 多 线 程 和 多 CP U 的 操 作 系 统[2 1 ]。 由 于 Li nu x 独 特的 特 性 ， Li nu x 系 统 在 服 务 器 、 PC 机 和 嵌 入 式 设 备 等 领 域 上 得 到 了 广 泛 的 应 用 ，类 Li nu x 操作 系统 有 很多 发 行版 本 ，应 用较 为 广泛 的 衍生 版 本有 De b i a n、 U b un t u 、Re d Ha t 和 Ce nt OS 等， 本 课 题选 择 操作 系 统为 Ub u n t u ，因 为 Ub u n t u 系 统不 仅 具 有Li nu x 系统 的 大 多数 优 势 ， 同 时 还具 有 较好 的 桌面 软件 支 持 ，网 上 相 关 资 源也 较 为 丰富 ， 对 Li n ux 入门 者进 行 嵌 入式 开 发 提供 了 友 好的 操 作 环境 。 Li nu x 系 统 的 安 装 通 常 分 为 两 种 方 式 ， 一 种 是 以 虚 拟 机 + Li n ux 系 统 的 安 装 方法， 另 一 种 是以 覆 盖 原有 PC 系 统或 者 双 系 统的 形 式安 装 Li nu x 系统 。 第 一种 方 法 较 为 常 见 ， 网 上 资 源 也 相 对 较 为 丰 富 ， 这 里 不 做 过 多 介 绍 。 本 课 题 开 发 环 境 的 搭建采 用 的是 第二 中 方法 ，因 为 直接 将 Li nu x 系统 作为 PC 端的 OS ，可 以使 得 Li nu x 系 统 在 PC 端 配 置 不 是 很 高 的 情 况 下 顺 畅 运 行 ， 同 时 可 以 在 网 络 首 先 使 用 U 启 动软件 制 作 成一 个 启 动 盘，， 然后 将 系统 镜 像 文件 拷 贝 到 对应 的 文 件夹 中 ，I SO 镜像 文 件 放 入 I SO 文 件 夹 中 ， GH O 格 式 镜 像 放 入 GH O 镜 像 文 件 夹 中 。 U 启 动 盘 的 文 件
2 .2 交 叉编 译 工 具的 安 装 和 环境 配 置 交 叉 编 译 工 具 是 指 PC 端 上 用 来 编 译 目 标 程 序 然 后 在 目 标 板 上 运 行 的 编 译 工具 。 本文 中 的交 叉 编 译工 具 选 用 的是 天 嵌 公司 针 对 TQ 2 10 开 发板 提 供 的交 叉 编 译 工具 ， 采用 的 gc c 版本 为 4. 6 . 6， 安 装方 法 如下 ： t a r j xv f 4. 4 .6 _ TQ 2 1 0_ r e l e a se _ 20 1 2 07 2 0. t a r. b z 2 C / / / 解压 缩 到 根路 径 c d / o pt / Em b e dS k y/ 4. 4 .6 / bi n / / /切 换到 可 执 行 文件 路 径 e xp or t PA T H = $ PA T H : / op t / Em b e d Sk y / 4. 4. 6 / bi n / /更 改 环 境变 量 接着 重启 电 脑使 已 经 设置 的 环境 变量 生 效 。 打 开 Ub u n t u 的 终 端 Te r m i na l 输 入 a r m- e mb e ds k y- Li nu x- gc c v 如 果 出 现 如 图2- 2 关于 交 叉 编译 器 的信 息 ，说 明 交 叉编 译 工具 安 装 成功 。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP316.81;R-05
【参考文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 邱于兵;嵌入式LINUX远程家庭监护系统的设计[D];南昌大学;2012年
本文编号：2680358
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