一、基于單片機(jī)的便攜式無線家庭監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(論文文獻(xiàn)綜述)
閆洪輝[1](2020)在《基于SPO2自動追蹤的單床病人氧療裝置的研制》文中指出氧氣是人類維持生命的基礎(chǔ),缺氧是多種疾病的根源。在缺氧環(huán)境中,代謝紊亂會導(dǎo)致細(xì)胞損傷,同時會產(chǎn)生一系列的并發(fā)癥。在最嚴(yán)重的情況下,甚至?xí)斐杉?xì)胞死亡并直接危及人們的生命。目前,通過給缺氧患者進(jìn)行給氧,改善動脈血氧飽和度和動脈血氧分壓,能夠提高動脈血氧含量,糾正氧合狀態(tài),促進(jìn)組織代謝。隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展,進(jìn)行氧療是必不可少的搶救與治療手段,同時也是一個極其重要的課題。氧療技術(shù)日益成為醫(yī)療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,同時也成為控制以及傳感領(lǐng)域的科研新方向。針對目前氧療方式存在不依靠明確血氧飽和度或者缺少嚴(yán)密監(jiān)測的缺陷,本文針對氧療裝置展開了研究,完成的主要任務(wù)如下:1.本文在設(shè)計時考慮到氧療控制系統(tǒng)需要根據(jù)患者實(shí)際缺氧情況進(jìn)行供氧設(shè)置,基于STM32單片機(jī)設(shè)計了一款根據(jù)患者實(shí)時生命體征參數(shù)進(jìn)行氧流量與供氧時間自動調(diào)整的氧療裝置。該氧療裝置以STM32F103VET6單片機(jī)為控制核心,設(shè)計中選用MAX30100模塊對患者的心率以及血氧飽和度進(jìn)行測量,并反饋至控制單元,控制單元根據(jù)相關(guān)反饋量幫助醫(yī)護(hù)人員確定相應(yīng)的氧療方案,控制氧氣的輸出。2.本文設(shè)計并完成了顯示界面的設(shè)計,主要包括當(dāng)前患者心率、血氧飽和度、供氧量等參數(shù)。醫(yī)護(hù)人員可以通過人機(jī)交互界面觀察患者實(shí)時血氧飽和度并可進(jìn)行目標(biāo)血氧飽和度設(shè)置,患者血氧飽和度和供氧量的變化曲線可直觀顯現(xiàn)出來。3.本文對所設(shè)計的氧療裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并與傳統(tǒng)氧療效果對比驗(yàn)證,證明了此設(shè)計能夠精確控制患者血氧飽和度,具有較好的臨床應(yīng)用價值。此外,本文設(shè)計的電路具有連接簡單,調(diào)試方便,性能穩(wěn)定和成本低的特點(diǎn)。
胡振原[2](2020)在《面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)》文中指出隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及生活水平的不斷提高,國民生活方式發(fā)生了深刻的變化,人們在享受著較高的物質(zhì)生活水平的同時,承擔(dān)著巨大的工作強(qiáng)度和生活壓力,導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)病率持續(xù)升高,需要社會醫(yī)療逐漸從以疾病治療為中心向以預(yù)防為主、早診斷、早治療的模式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的、不可以移動的大型醫(yī)療護(hù)理設(shè)備,也逐漸向能滿足一般人群的家用的小型便攜式健康監(jiān)護(hù)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)可穿戴式的心電智能監(jiān)護(hù)。而目前的一些便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)抗干擾能力較差,存在動態(tài)環(huán)境下運(yùn)動偽跡噪聲過大,導(dǎo)致心電信號基線偏移,甚至失真的問題,并且運(yùn)動偽跡噪聲的頻率和心電信號頻率重疊,使得不能通過簡單的濾波電路和數(shù)字濾波算法對其進(jìn)行消除。針對這一普遍存在的問題,本文設(shè)計了一套適用于家庭的面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),在不影響使用者日常活動的前提下,通過自適應(yīng)消除運(yùn)動偽跡的方式實(shí)現(xiàn)人體在動態(tài)環(huán)境下的心電信號實(shí)時監(jiān)測。首先針對常見的心電監(jiān)測技術(shù),以及目前市場上穿戴式心電監(jiān)測的不足之處,明確了以使用者的心電信號、電極-皮膚阻抗變化信號作為系統(tǒng)的監(jiān)測信號。分別分析了心電信號和電極-皮膚阻抗變化信號的產(chǎn)生機(jī)理并提出了監(jiān)測方案,在同時滿足動態(tài)環(huán)境、穿戴式、方便性、舒適性等要求下,設(shè)計了面向動態(tài)環(huán)境下的心電信號監(jiān)測方案。然后完成了信號節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計。其中信號節(jié)點(diǎn)主要集成了心電信號采集模塊、電極-皮膚阻抗變化信號采集模塊、藍(lán)牙模塊、以及微控制器模塊,并設(shè)計了USB接口供電的充放電電路;通過嵌入式軟件設(shè)計實(shí)現(xiàn)信號節(jié)點(diǎn)對各模塊的數(shù)據(jù)采集和控制;結(jié)合3D打印技術(shù)設(shè)計了信號節(jié)點(diǎn)的外殼,最終實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)硬件平臺的構(gòu)建。最后完成了客戶端監(jiān)護(hù)軟件的設(shè)計以及系統(tǒng)功能驗(yàn)證。基于Qt平臺設(shè)計了PC端的監(jiān)護(hù)程序,實(shí)現(xiàn)了與信號節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸、信號的實(shí)時顯示和數(shù)據(jù)存儲等功能,并通過多線程的軟件設(shè)計方式對心電信號進(jìn)行實(shí)時心率計算,將實(shí)時心率通過圖表進(jìn)行實(shí)時展示和顯示平均心率。然后對系統(tǒng)功能性進(jìn)行了驗(yàn)證,首先分別對電極RA和電極LA施加應(yīng)力作用,將采集到的心電信號和電極-皮膚阻抗信號分別作為輸入信號和參考信號,然后通過自適應(yīng)濾波算法濾除了運(yùn)動偽跡,得到了基線穩(wěn)定的心電信號,測試驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能性。最后將本系統(tǒng)在實(shí)際動態(tài)環(huán)境中(擴(kuò)胸運(yùn)動下、下蹲運(yùn)動下和抬手運(yùn)動下)進(jìn)行了測試,驗(yàn)證結(jié)果表明本系統(tǒng)可以有效的消除實(shí)際心電信號中的運(yùn)動偽跡,得到基線穩(wěn)定、信號清晰的心電信號。
杭宇[3](2020)在《呼吸道疾病患者生命體征監(jiān)測系統(tǒng)》文中提出呼吸道疾病既包括慢性阻塞性肺病、哮喘等非傳染性疾病,也包括病毒性肺炎、肺結(jié)核等傳染病。特別是今年新型冠狀病毒全球肆虐,人們?nèi)找嬷匾暺鸷粑兰膊?設(shè)計一款針對呼吸道疾病的生命體征監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為重要??紤]到現(xiàn)有的監(jiān)護(hù)儀價格昂貴,因此,本文只針對脈搏頻率、血氧飽和度、呼吸率和體溫這四個與呼吸道疾病密切相關(guān)的生理參數(shù),設(shè)計了一款超低成本的監(jiān)護(hù)儀,并可無線聯(lián)網(wǎng),接入生理參數(shù)監(jiān)控服務(wù)器。本文首先介紹了四個生理參數(shù)的測量方案,通過分析比較,確定了本設(shè)計中采用的測量方案,并詳細(xì)介紹了其檢測原理。脈搏頻率和血氧飽和度都是采用光電容積描記技術(shù),通過人體指尖的反射式PPG信號,分析獲取上述生理參數(shù)。呼吸率檢測采用了薄膜壓力傳感器,彈性胸帶將其固定在人體的胸部或腹部,通過檢測胸部或腹部起伏狀態(tài)的周期變化,計數(shù)出呼吸率。體溫檢測則是使用紅外額溫檢測的方式。監(jiān)護(hù)儀硬件設(shè)計部分,主要分為血氧飽和度探頭電路、胸帶和控制主板三部分。血氧飽和度探頭電路負(fù)責(zé)PPG信號的采集、濾波,然后將PPG信號通過RS-232協(xié)議,發(fā)送給控制主板。胸帶上固定了壓力傳感器,負(fù)責(zé)呼吸波的采集,通過線纜連接到控制主板。主板上選用的微控制器是ESP32,其自帶Wi-Fi模組,可以連接至無線網(wǎng)絡(luò)。軟件部分,本文研究了如何處理PPG信號和呼吸波信號并提取出相關(guān)生理參數(shù),以及如何編程驅(qū)動各個功能模塊。本文還設(shè)計了監(jiān)控服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)病情惡化自動提醒醫(yī)護(hù)人員和生理數(shù)據(jù)記錄等功能。通過前期的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該設(shè)計的可行性,達(dá)到了預(yù)期效果,為后續(xù)改進(jìn)和完善提供了參考。
陳亞軍[4](2020)在《心電信號濾波算法與預(yù)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計》文中研究表明科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,它的快速發(fā)展極大地推動了人類的經(jīng)濟(jì)繁榮與國家富強(qiáng)。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)給心血管疾病的臨床治療帶來了許多新方法,使患者的治療效果得到了極大地提升,并且延長了人類的壽命。然而,隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高,生活節(jié)奏也逐漸加快,心血管疾病的發(fā)病率也呈逐年上升的趨勢。醫(yī)務(wù)人員通過對患者心電圖(Electrocardiogram,ECG)的分析可以診斷心臟的異常情況。然而,目前很多人是在心臟感覺明顯不適之后才去醫(yī)院做心電圖,而這時可能會錯過最佳治療時間。為此,便攜式心電檢測裝置應(yīng)運(yùn)而生。本文針對可穿戴式心電檢測裝置中基線漂移、運(yùn)動偽跡噪聲及QRS識別不準(zhǔn)確等問題進(jìn)行了探索。本課題以低功耗元器件及信號濾波算法為基礎(chǔ),設(shè)計了一種可穿戴式的無線心電檢測系統(tǒng)。以舒適的T恤衫作為穿戴載體,嵌入差分導(dǎo)聯(lián)電極并通過USB Type-C接口與裝置進(jìn)行連接。裝置利用MOSFET管開關(guān)電路切換系統(tǒng)的供電與充電狀態(tài),并且通過軟件方式,利用無線藍(lán)牙的連接與否切換裝置的睡眠與工作狀態(tài),以盡可能的降低系統(tǒng)功耗。對于便攜式心電檢測裝置,運(yùn)動偽跡噪聲與基線漂移會嚴(yán)重干擾后續(xù)QRS波群的定位。為此,裝置硬件中設(shè)計了三軸加速度傳感器并以采集到的人體加速度信號為參考量,采用改進(jìn)的自適應(yīng)濾波算法對信號進(jìn)行實(shí)時濾波,并通過差分閾值與斜率突變算法實(shí)時定位QRS特征波,從而使裝置穩(wěn)定地輸出心電信號與心率值。最后,對樣機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行試驗(yàn),測試結(jié)果表明樣機(jī)具有便于攜帶、工作穩(wěn)定、功耗低以及續(xù)航長達(dá)12小時等優(yōu)點(diǎn)。裝置通過采集多名實(shí)驗(yàn)者的體征信號,試驗(yàn)結(jié)果表明:裝置能夠穩(wěn)定不失真地輸出心電信號與心率值。在靜息時,其R波定位準(zhǔn)確率達(dá)到99%,心率誤差率在2%以內(nèi);在運(yùn)動狀態(tài)下,其R波定位準(zhǔn)確率達(dá)到了96%,心率誤差率為4%以內(nèi)。綜上所述,該裝置具有便于佩戴、輸出信號穩(wěn)定和續(xù)航長等特點(diǎn),并且滿足便攜式心電檢測設(shè)備的相關(guān)測試指標(biāo)。
周興悅[5](2020)在《便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計》文中研究表明戰(zhàn)場救護(hù)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要組成部分,使用醫(yī)療裝甲車可以大大提高救援效率,但大型醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備并不能滿足戰(zhàn)場救援中快速、靈活的特點(diǎn),因此設(shè)計一款適用于醫(yī)療裝甲車的便攜式監(jiān)護(hù)設(shè)備對戰(zhàn)傷救治具有重要意義。本文設(shè)計的便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人體血氧飽和度、脈率和血壓三個健康參數(shù)的檢測與顯示,為醫(yī)護(hù)人員確定傷員救治方案提供重要依據(jù)。本文設(shè)計的便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)基于反射式檢測原理采集人體手指光電容積脈搏波,通過提取光電容積脈搏波的交流分量和直流分量計算血氧飽和度,提取脈搏波波峰點(diǎn)計算脈率;采用示波法檢測血壓,通過采集手腕振蕩波計算血壓值;數(shù)據(jù)的傳輸采用近場通信的方式,能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和系統(tǒng)低功耗的需求。在硬件設(shè)計方面,考慮到監(jiān)測系統(tǒng)的體積大小和使用場景,選用集成度高的模塊,優(yōu)化信號采集電路的設(shè)計,減小整個硬件電路系統(tǒng)的體積和功耗。在軟件算法設(shè)計方面,選用簡單易實(shí)現(xiàn)的信號處理算法和特征點(diǎn)提取算法,減少計算時間。采用均值濾波去除光電容積脈搏波奇異點(diǎn);采用平滑濾波去除光電容積脈搏波中的高頻噪聲;采用形態(tài)學(xué)濾波去除基線漂移;針對血氧飽和度的計算,采用差分乘積法定位光電容積脈搏波極值點(diǎn);采用極值點(diǎn)法獲取包絡(luò)線,利用標(biāo)定后的血氧飽和度計算公式計算血氧值。選擇合適的預(yù)處理算法分離出袖帶中的壓力信號和振蕩波信號,采用中值濾波去除振蕩脈搏波基線漂移,保證信號不失真;采用差分乘積法定位波形的極值點(diǎn),最后利用高斯曲線擬合和變幅度系數(shù)法計算血壓。本文設(shè)計了一系列實(shí)驗(yàn)對便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行測試。在性能測試中,系統(tǒng)能夠完成血氧信號和血壓信號的采集和處理以及各個參數(shù)的計算,系統(tǒng)的續(xù)航時間在6個小時以上,達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。在準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)中,血氧飽和度檢測誤差在±3%以內(nèi),脈率檢測最大誤差為±5次/分,收縮壓平均誤差為±4.80mm Hg,誤差標(biāo)準(zhǔn)差為2.54mm Hg,舒張壓平均誤差為±3.67mm Hg,誤差標(biāo)準(zhǔn)差為2.33mm Hg,血氧飽和度、脈率和血壓檢測精度符合醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)。
繆家駿[6](2020)在《基于FPGA的多生理信號采集與智能分析系統(tǒng)設(shè)計》文中研究表明人民健康問題是一個關(guān)系到國計民生的重要問題,近年來涌現(xiàn)出了許多有特色的無創(chuàng)檢測人體生理信號的儀器。但是現(xiàn)有產(chǎn)品依然存在許多問題:通用性差,無法模塊化擴(kuò)展;體積大,不便攜;智能分析功能不足。所以需要設(shè)計可模塊化擴(kuò)展、便攜式、智能化的生理信號采集與分析儀器。論文的主要研究工作如下:1、設(shè)計與實(shí)現(xiàn)了多生理信號采集終端,可用于采集電生理信號(包括心電、肌電等)與非電生理信號(包括脈搏、皮膚電等)。選用TI公司的ADS1298作為電生理信號的模擬前端、ADS101E08S作為通用信號的模擬前端、AFE4400作為光電容積脈搏波的模擬前端,選擇USB作為主要通信方式并選用Cypress公司的CY7C68013A作為接口芯片。設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了前端采集電路的硬件與FPGA的邏輯電路,實(shí)現(xiàn)了多生理信號采集功能,可作為一個獨(dú)立的采集儀器使用。該儀器委托了浙江省醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院參照GB9706.1對其進(jìn)行了安全性測試,在正常工作溫度下與潮濕預(yù)處理后的測試中,泄露電流均小于0.001mA,都可耐受最高1500V的試驗(yàn)電壓。2、論文在數(shù)據(jù)采集功能的基礎(chǔ)上,基于全可編程芯片ZYNQ設(shè)計了智能分析終端,解決了多生理信號采集終端靈活性不高、用戶體驗(yàn)不好、不利于算法在板處理的缺點(diǎn)。使用PetaLinux工具定制并移植了嵌入式Linux系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的任務(wù)調(diào)度;設(shè)計了字符設(shè)備驅(qū)動以實(shí)現(xiàn)可編程邏輯與處理器系統(tǒng)的雙向數(shù)據(jù)交互功能。在此平臺的基礎(chǔ)上設(shè)計了一個支持向量機(jī)分類器以體現(xiàn)其算法在板處理的功能,使用一個公開的字符識別數(shù)據(jù)集初步驗(yàn)證了其效果。系統(tǒng)測試表明,多生理信號采集終端通過了 SPI通信、USB通信等測試,初步實(shí)現(xiàn)了生理信號的采集功能,通過了相關(guān)安全測試,證明了其可靠性與安全性;智能分析終端通過了 DMA傳輸測試,可用于實(shí)現(xiàn)生理信號的采集,支持向量機(jī)算法在字符識別數(shù)據(jù)集中的實(shí)現(xiàn)效果則證明了算法的在板處理功能。該研究成果將為臨床醫(yī)學(xué)、心理學(xué)等學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域提供了數(shù)據(jù)采集與智能分析平臺,同時對有特殊需求的專用儀器樣機(jī)開發(fā)有指導(dǎo)意義。
朱檢兵[7](2019)在《基于STM32便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計》文中認(rèn)為當(dāng)前中國人口老齡化的問題越來越突出,因此造成的一些社會問題也隨之而來,特別是患心血管疾病的人數(shù)驟然增多。與此同時,年輕的人們也開始意識到了自己工作的繁重、生活節(jié)奏的加快以及年齡的增長,使自身患上心血管疾病及各種潛在慢性心臟疾病的概率也越來越大?;谶@一狀況,本文設(shè)計了一種基于STM32便攜式的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)分為四個部分:心電模擬信號采集電路、心電模擬信號數(shù)字處理電路、數(shù)字濾波、上位機(jī)軟件系統(tǒng)。由于心電信號極易受到干擾,在本文中選擇了一種集成度非常高、抗干擾能力較強(qiáng)的芯片AD8232作為心電采集前端的主控芯片;心電信號數(shù)字處理電路負(fù)責(zé)將心電采集前端送入的模擬心電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,在本文中選擇了STM32F103C8T6作為心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的MCU,同時采用無線藍(lán)牙通信的方式實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳送,藍(lán)牙模塊采用超低功耗的BLU4.0;數(shù)字濾波是對采集到的心電信號進(jìn)行相關(guān)的去噪處理,將心電信號中含有的干擾信號去除掉后得到更加純凈的心電信號,在本文中采用濾波器與小波變換相結(jié)合的方式來對心電數(shù)字信號進(jìn)行相關(guān)的去噪處理;上位機(jī)是負(fù)責(zé)接收下位機(jī)傳送的數(shù)字信號,并對接收到的信號進(jìn)行數(shù)字濾波、波形顯示、心率計算、數(shù)據(jù)保存、系統(tǒng)時間顯示。本論文的重點(diǎn)部分在于硬件電路的設(shè)計,由于信號的微弱且易受干擾的特點(diǎn),硬件電路設(shè)計時充分考慮了模塊之間可能存在的串?dāng)_以及系統(tǒng)電源波紋系數(shù)的問題,同時在PCB布線時將模擬信號與數(shù)字信號分區(qū)域設(shè)計,模擬地與數(shù)字地分開敷銅后通過一點(diǎn)相連,避免了交叉布線帶來的電磁干擾。通過上位機(jī)的設(shè)計并調(diào)試通過,可以較好地顯示正常的心電信號并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的功能,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),最后也總結(jié)了研究中的不足并進(jìn)行了展望。
陳成坤[8](2019)在《便攜式心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究》文中研究指明近年來,心臟疾病的發(fā)病率越來越高,已經(jīng)成為僅次于腫瘤類疾病的致命殺手,嚴(yán)重威脅著人們的生命安全。心臟疾病如此棘手,主要原因在于此類疾病不易被察覺,會在突然之間發(fā)作,一旦發(fā)作就很有可能危及到患者的生命。因此,有必要定期甚至實(shí)時進(jìn)行心電監(jiān)測,做到能實(shí)時察覺,并及時就診治療。然而醫(yī)院所使用的傳統(tǒng)醫(yī)用心電監(jiān)測設(shè)備因其體積龐大、價格昂貴、便攜性差的缺點(diǎn),難以滿足人們家用日常心電監(jiān)測的需求。因此,對于家用便攜式心電監(jiān)測設(shè)備的研究與設(shè)計,不僅具有重要的研究意義,更具有實(shí)際應(yīng)用價值。作者在廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,系統(tǒng)綜述了便攜式心電監(jiān)測設(shè)備與自動分析技術(shù)的研究現(xiàn)狀,針對現(xiàn)有家用便攜式心電監(jiān)測設(shè)備所存在的一些不足,完成了一款低成本的家用便攜式心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的設(shè)計制作及實(shí)驗(yàn)研究,該系統(tǒng)主要由便攜式心電監(jiān)測儀與上位機(jī)心電分析平臺組成。論文首先基于心電信號的特點(diǎn),在對主要元件進(jìn)行硬件選型后,完成了心電信號采集與傳輸硬件電路的設(shè)計。前端模擬采集電路由前置放大電路、高通濾波電路、低通濾波與增益電路組成;數(shù)字電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、J-link電路、OLED電路、藍(lán)牙無線傳輸電路等組成;基于各芯片的工作電壓,設(shè)計了3.3 V的穩(wěn)壓電路,為整個系統(tǒng)持續(xù)供電;集成各功能電路,獲得硬件電路的整體結(jié)構(gòu),進(jìn)而完成PCB電路板的設(shè)計。其次,設(shè)計心電信號預(yù)處理算法,包括IIR高通濾波器和50 Hz陷波器,用于濾除基線漂移和工頻干擾等噪聲;提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)雙閾值法,提高了QRS波群檢測的準(zhǔn)確率;將心電預(yù)處理算法、QRS波群檢測算法移植到單片機(jī)中,計算出心率值后,通過OLED屏實(shí)現(xiàn)心電波形與心率值的實(shí)時顯示,進(jìn)而完成便攜式心電監(jiān)測儀的制作最后,將便攜式心電監(jiān)測儀中經(jīng)過軟件濾波處理后的心電信號數(shù)據(jù),通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī),然后基于LabVIEW軟件,完成串口通信、數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)、數(shù)據(jù)存儲及人機(jī)交互界面的程序設(shè)計;進(jìn)而設(shè)計心律失常診斷、心率變異性分析算法并移植到上位機(jī),實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對心電信號的分析診斷功能,進(jìn)而完成上位機(jī)心電分析平臺的制作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計的家用便攜式心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對人體進(jìn)行心電信號的采集、顯示、保存以及診斷分析,各項(xiàng)指標(biāo)最大誤差不超過3%,具有較好的可靠性,能滿足家庭用戶進(jìn)行心電監(jiān)測與分析的需求。
張夢新[9](2019)在《基于SOPC的多導(dǎo)聯(lián)ECG實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理目前,心血管疾病的發(fā)病率較高并且已成為世界上引起人類死亡的重要原因,所以人們希望能通過有效手段來及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防心血管疾病?,F(xiàn)在,心血管疾病的監(jiān)護(hù)主要通過以下方式(1)在醫(yī)院用心電圖機(jī)采集12導(dǎo)聯(lián)的心電信號,然后通過醫(yī)生來診斷病癥,但其缺點(diǎn)是需到固定地點(diǎn)診斷且只能短時間使用;(2)可穿戴電子設(shè)備,如電子手環(huán)等,其缺點(diǎn)是只能判斷心率,無法存儲數(shù)據(jù)以及診斷復(fù)雜的心血管疾病。針對上述監(jiān)護(hù)方式存在的問題,本文設(shè)計了可對復(fù)雜心血管疾病進(jìn)行實(shí)時分析診斷的家用心電監(jiān)護(hù)儀。本文從心電信號前端采集系統(tǒng)、SOPC心電信號后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及兩者之間的通信接口三個方面進(jìn)行介紹。心電信號前端采集系統(tǒng)主要由ADS1298芯片和STM32控制器組成。ADS1298內(nèi)部集成了右腿驅(qū)動、濾波、放大以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等模塊,可獲得12導(dǎo)聯(lián)的心電信號。心電信號采集系統(tǒng)僅從人體獲?、?、V2、V3、V5、aVL導(dǎo)聯(lián)的心電信號而非傳統(tǒng)的十二導(dǎo)聯(lián)。一方面這五個導(dǎo)聯(lián)的心電信號可用于獲得心率以及診斷心律失常和心梗等常見心血管疾病,另一方面也可達(dá)到小型化與便攜式的設(shè)計目的,方便家庭使用。SOPC心電信號后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用Intel公司推出的Cyclone V系列的SoC FPGA芯片,該FPGA芯片內(nèi)部集成了ARM Cortex A9處理器,有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,可實(shí)時處理心電信號數(shù)據(jù)。SOPC心電信號后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能包括(1)心電信號噪聲的預(yù)處理:在FPGA中通過并行處理同時對Ⅱ、V2、V3、V5、aVL五個導(dǎo)聯(lián)的心電信號做濾波處理(2)對心電信號做算法分析:本系統(tǒng)中移植了同課題組同學(xué)設(shè)計的心血管疾病檢測算法,包括QRS檢測算法、心梗檢測算法、心律失常檢測算法以及心率變異性分析(3)人機(jī)交互:負(fù)責(zé)LCD顯示、語音播報、數(shù)據(jù)拷貝。心電信號的采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間的通信采用UART協(xié)議,一方面兩系統(tǒng)可進(jìn)行直連,另一方面可使用基于UART的無線模塊。對于系統(tǒng)功能的驗(yàn)證首先從人體采集五個導(dǎo)聯(lián)的心電信號,發(fā)送到后端SOPC心電信號處理系統(tǒng)后,可在LCD屏上顯示心率、動態(tài)心電波形以及心血管疾病的診斷結(jié)果。對于疾病診斷的驗(yàn)證采用MIT數(shù)據(jù)庫與PTB數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),一方面通過讀取SD卡中存儲的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行疾病驗(yàn)證,另一方面通過自制的簡易心電信號發(fā)生器來模擬從人體采集信號,將有疾病的數(shù)據(jù)通過UART接口發(fā)送到SOPC心電信號后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。經(jīng)測試,本系統(tǒng)可準(zhǔn)確識別出有疾病的信號,并且平均每個心拍的處理時間為37.35ms,可達(dá)到實(shí)時診斷的目的。
嚴(yán)岳文[10](2019)在《可佩戴式遠(yuǎn)程心電采集終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》文中研究說明隨著現(xiàn)代生活水平的提高、工作強(qiáng)度加大和人口老齡化的加重,大大增加了人口罹患心臟疾病的機(jī)率。心電采集設(shè)備是監(jiān)測心臟數(shù)據(jù)的重要設(shè)備之一,傳統(tǒng)心電設(shè)備雖能準(zhǔn)確監(jiān)測病人心電,但大多體積比較大不易攜帶,且有使用地域局限性。加之心臟病具有突發(fā)性和慢性等特點(diǎn),使得心電需要實(shí)時監(jiān)測。時間和地點(diǎn)的局限給患者造成不便;心電監(jiān)護(hù)實(shí)時性的缺失,可能錯過捕捉疾病診斷最佳心電數(shù)據(jù)。因此遠(yuǎn)程實(shí)時長程心電監(jiān)測具有重大意義。為解決傳統(tǒng)心電采集設(shè)備移動性和遠(yuǎn)程傳輸問題,本文研制出一款可佩戴式遠(yuǎn)程心電采集終端。它能實(shí)時采集人體心電信號,并進(jìn)行濾波處理,在OLED屏上顯示心電波形,還具有通過USB模塊傳輸數(shù)據(jù)至電腦實(shí)行近程心電數(shù)據(jù)管理或4G模塊傳輸數(shù)據(jù)至醫(yī)院監(jiān)聽端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電傳輸?shù)墓δ?。設(shè)備體積小巧,功耗低,便于佩戴,能采集醫(yī)院分析病理的標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電數(shù)據(jù),適于在家庭中使用。本文主要完成的工作為:1.完成了心電采集終端的硬件選型、各模塊的組建、外圍電路的設(shè)計。制作了PCB板,使其更加小巧、功耗更低、更易于攜帶。軟件部分實(shí)現(xiàn)了心電數(shù)據(jù)的采集、處理及有線和無線傳輸?shù)戎饕δ堋F渲邪▽DS1198時序圖和操作碼、USB傳輸、4G模塊傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)聽端搭建的研究。2.研究了FIR濾波和中值濾波兩種算法,結(jié)合濾波算法消除心電噪聲信號。其中FIR濾波器消除心電信號工頻干擾,中值濾波消除心電信號基線漂移。并采用初值填裝法解決了單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用中這兩種濾波器的初值問題。3.研究了心電采集終端的其他功能:OLED屏幕顯示心電圖等必要信息和附加信息;心電R-R間期檢測法求心率;AT指令查詢法查詢設(shè)備信號強(qiáng)度;導(dǎo)聯(lián)脫落檢測等其他功能。4.對心電采集終端進(jìn)行測試:結(jié)合邏輯分析儀分析了ADS1198的SPI時序圖,證明了數(shù)據(jù)采集階段無丟失;結(jié)合遠(yuǎn)程下載的數(shù)據(jù)MATLAB繪圖,證明了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?通過輸入信號與輸出信號幅值對比,證明了數(shù)據(jù)采集的可靠性;通過對比YY 0885-2013國家醫(yī)療電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合ADS1198芯片手冊和實(shí)際測試,證明了硬件電氣特性的可靠性。
二、基于單片機(jī)的便攜式無線家庭監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(論文開題報告)
(1)論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求:
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個重要組成部分。
(2)本文研究方法
調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法:通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法:對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認(rèn)識進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法:這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、基于單片機(jī)的便攜式無線家庭監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(論文提綱范文)
(1)基于SPO2自動追蹤的單床病人氧療裝置的研制(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 緒論 |
1.1 課題研究背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展 |
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 |
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 |
1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié) |
1.3 研究思路和主要研究內(nèi)容 |
1.4 本章小結(jié) |
第二章 氧療裝置控制方案設(shè)計 |
2.1 總體方案設(shè)計 |
2.2 主要元器件的選擇 |
2.2.1 單片機(jī)選型 |
2.2.2 血氧檢測傳感器選擇 |
2.2.3 氣體流量計的選擇 |
2.3 硬件電路設(shè)計 |
2.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) |
2.3.2 復(fù)位電路 |
2.3.3 時鐘電路 |
2.3.4 電源電路 |
2.3.5 無線通信模塊 |
2.3.6 血氧傳感器模塊 |
2.3.7 液晶顯示模塊 |
2.3.8 GSM模塊 |
2.3.9 FLASH存儲模塊 |
2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 |
2.4.1 單片機(jī)開發(fā)環(huán)境 |
2.4.2 通訊協(xié)議 |
2.5 本章小結(jié) |
第三章 氧療數(shù)據(jù)顯示界面設(shè)計 |
3.1 用戶界面技術(shù)的選擇 |
3.2 QT關(guān)鍵技術(shù) |
3.2.1 信號與槽 |
3.2.2 QT事件處理機(jī)制 |
3.2.3 元對象系統(tǒng) |
3.3 氧療人機(jī)交互界面的總體設(shè)計 |
3.3.1 氧療人機(jī)交互界面設(shè)計方案 |
3.3.2 主界面設(shè)計 |
3.3.3 圖片顯示設(shè)計 |
3.4 氧療裝置顯示界面通訊設(shè)計 |
3.4.1 WIFI無線通訊技術(shù) |
3.4.2 ESP8266無線通訊模塊 |
3.5 本章小結(jié) |
第四章 血氧飽和度自動追蹤機(jī)制 |
4.1 基于PID的控制算法 |
4.2 血氧飽和度控制過程 |
4.3 可行性驗(yàn)證 |
4.4 臨床驗(yàn)證 |
4.4.1 研究對象及選擇背景 |
4.4.2 驗(yàn)證方案 |
4.4.3 驗(yàn)證結(jié)果 |
4.5 本章小結(jié) |
第五章 總結(jié)與展望 |
5.1 本文工作總結(jié) |
5.2 后續(xù)工作展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
發(fā)表論文 |
附錄 A |
附錄 B 上位機(jī)源碼 |
(2)面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 緒論 |
1.1 課題研究背景和意義 |
1.2 心電采集設(shè)備和心電的運(yùn)動偽跡抑制方法研究現(xiàn)狀 |
1.3 本文的主要工作及安排 |
第二章 面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計 |
2.1 心電檢測基礎(chǔ) |
2.1.1 心電信號特征 |
2.1.2 心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)與心電信號采集原理 |
2.1.3 心電信號常見噪聲 |
2.2 運(yùn)動偽跡信號產(chǎn)生機(jī)理及其檢測基礎(chǔ) |
2.3 自適應(yīng)濾波算法 |
2.4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
2.5 本章小結(jié) |
第三章 面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件設(shè)計 |
3.1 心電信號采集模塊設(shè)計 |
3.1.1 一級放大電路和右腿驅(qū)動電路設(shè)計 |
3.1.2 有源低通濾波電路設(shè)計 |
3.1.3 工頻濾波電路設(shè)計 |
3.1.4 無源高通濾波器設(shè)計 |
3.1.5 二級放大電路設(shè)計 |
3.2 電極-皮膚阻抗變化信號采集模塊設(shè)計 |
3.2.1 脈沖激勵發(fā)生電路設(shè)計 |
3.2.2 一級放大電路設(shè)計 |
3.2.3 半波檢波電路設(shè)計 |
3.2.4 濾波電路設(shè)計 |
3.2.5 二級放大電路設(shè)計 |
3.3 主控制器核心電路設(shè)計 |
3.3.1 系統(tǒng)時鐘電路設(shè)計 |
3.3.2 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計 |
3.3.3 BSL下載電路設(shè)計 |
3.3.4 外設(shè)I/O接口電路 |
3.4 藍(lán)牙模塊 |
3.5 電源控制模塊設(shè)計 |
3.6 系統(tǒng)PCB設(shè)計 |
3.7 3D打印外殼設(shè)計 |
3.8 本章小結(jié) |
第四章 面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計 |
4.1 下位機(jī)系統(tǒng)軟件總體設(shè)計方案 |
4.1.1 系統(tǒng)軟件初始化 |
4.1.2 心電信號和電極皮膚阻抗變化信號采集軟件設(shè)計 |
4.1.3 藍(lán)牙發(fā)送模塊和接收模塊軟件設(shè)計 |
4.1.4 移動平均濾波算法實(shí)現(xiàn) |
4.1.5 數(shù)字低通濾波器實(shí)現(xiàn) |
4.2 基于QT的客戶端軟件設(shè)計 |
4.2.1 QT開發(fā)平臺介紹 |
4.2.2 QT開發(fā)平臺搭建 |
4.2.3 客戶端軟件總體設(shè)計 |
4.2.4 串口通信 |
4.2.5 波形顯示 |
4.2.6 實(shí)時心率計算 |
第五章 系統(tǒng)測試與驗(yàn)證分析 |
5.1 系統(tǒng)實(shí)物展示 |
5.2 信號采集測試 |
5.3 系統(tǒng)功能性測試 |
5.3.1 相關(guān)性分析 |
5.3.2 運(yùn)動偽跡的自適應(yīng)濾除 |
5.4 系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用效果 |
5.4.1 擴(kuò)胸運(yùn)動下的動態(tài)環(huán)境測試 |
5.4.2 下蹲運(yùn)動下的動態(tài)環(huán)境測試 |
5.4.3 抬手運(yùn)動下的動態(tài)環(huán)境測試 |
5.5 本章小結(jié) |
第六章 總結(jié)和展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 本文展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀碩士學(xué)位期間成果 |
致謝 |
(3)呼吸道疾病患者生命體征監(jiān)測系統(tǒng)(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 非傳染呼吸道疾病 |
1.1.2 呼吸道感染 |
1.1.3 呼吸道相關(guān)生理參數(shù) |
1.2 研究現(xiàn)狀 |
1.3 研究目的 |
1.4 論文結(jié)構(gòu) |
第二章 生理參數(shù)測量方法 |
2.1 脈搏頻率與血氧飽和度檢測 |
2.1.1 測量方案介紹與選擇 |
2.1.2 光電容積描記技術(shù) |
2.1.3 朗伯-比爾定律 |
2.1.4 血氧飽和度計算公式推導(dǎo) |
2.2 呼吸率檢測 |
2.2.1 光電容積描記法 |
2.2.2 胸阻抗法 |
2.2.3 壓力傳感器法 |
2.3 體溫檢測 |
2.3.1 體溫測量方案 |
2.3.2 黑體輻射原理 |
2.3.3 物體的發(fā)射率 |
2.3.4 紅外測溫誤差 |
2.4 本章小結(jié) |
第三章 器件選型與硬件設(shè)計 |
3.1 硬件整體結(jié)構(gòu) |
3.2 脈搏血氧探頭電路板設(shè)計 |
3.2.1 微控制器 |
3.2.2 脈搏波檢測芯片 |
3.2.3 串口通信電平轉(zhuǎn)換 |
3.2.4 脈搏血氧探頭總體結(jié)構(gòu) |
3.3 控制主板設(shè)計 |
3.3.1 硬件與服務(wù)器通信方案 |
3.3.2 控制主板微控制器 |
3.3.3 呼吸率檢測胸帶和檢測電路 |
3.3.4 紅外體溫傳感器 |
3.3.5 電源電路 |
3.3.6 串口通信橋接芯片 |
3.3.7 顯示屏 |
3.3.8 控制主板總體結(jié)構(gòu) |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 算法設(shè)計與軟件開發(fā) |
4.1 脈搏血氧探頭STM8程序設(shè)計 |
4.1.1 脈搏血氧檢測芯片驅(qū)動程序 |
4.1.2 脈搏波數(shù)字信號處理 |
4.1.3 數(shù)字FIR濾波器原理與仿真 |
4.1.4 數(shù)字FIR濾波器C語言實(shí)現(xiàn) |
4.1.5 脈搏血氧探頭電路軟件邏輯 |
4.2 控制主板ESP32程序設(shè)計 |
4.2.1 脈搏波峰值識別算法 |
4.2.2 呼吸率檢測算法 |
4.2.3 紅外體溫檢測程序 |
4.2.4 控制主板Wi-Fi編程 |
4.2.5 顯示屏驅(qū)動編寫 |
4.2.6 控制主板邏輯 |
4.3 生理參數(shù)監(jiān)控服務(wù)器開發(fā) |
4.3.1 開發(fā)技術(shù)選型 |
4.3.2 多任務(wù)處理和進(jìn)程間通信 |
4.3.3 呼吸困難警報功能 |
4.3.4 數(shù)據(jù)存儲和顯示 |
4.3.5 服務(wù)器代碼邏輯 |
4.4 本章小結(jié) |
第五章 實(shí)驗(yàn)測試與數(shù)據(jù)分析 |
5.1 脈搏頻率、血氧飽和度測試 |
5.2 呼吸率測試 |
5.3 體溫探頭測試 |
5.4 本章小結(jié) |
第六章 總結(jié)與展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 工作展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀碩士期間發(fā)表的論文、專利 |
致謝 |
(4)心電信號濾波算法與預(yù)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
注釋表 |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 便攜式心電檢測裝置的實(shí)現(xiàn)方案 |
1.2.2 濾波算法的研究 |
1.3 主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排 |
1.3.1 主要內(nèi)容 |
1.3.2 結(jié)構(gòu)安排 |
第2章 心電信號理論研究與系統(tǒng)方案設(shè)計 |
2.1 心電信號理論研究 |
2.1.1 心電信號的產(chǎn)生與特點(diǎn) |
2.1.2 典型心電圖 |
2.1.3 心電檢測導(dǎo)聯(lián)方式 |
2.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計 |
2.2.1 設(shè)計方案 |
2.2.2 設(shè)計指標(biāo) |
2.3 本章小結(jié) |
第3章 預(yù)警系統(tǒng)的硬件與軟件實(shí)現(xiàn) |
3.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 |
3.2 系統(tǒng)各個模塊的硬件設(shè)計 |
3.2.1 差分導(dǎo)聯(lián)電極模塊 |
3.2.2 信號采集方案論證與模塊設(shè)計 |
3.2.3 主控芯片選型與模塊設(shè)計 |
3.2.4 三軸加速度模塊 |
3.2.5 無線傳輸模塊 |
3.2.6 光源預(yù)警控制模塊 |
3.2.7 電源芯片選型與模塊設(shè)計 |
3.3 檢測裝置的軟件實(shí)現(xiàn) |
3.3.1 心電信號采集過程 |
3.3.2 軟件程序設(shè)計與分析 |
3.4 體征信號的異常預(yù)警方式 |
3.4.1 心電異常預(yù)警 |
3.5 本章小結(jié) |
第4章 心電信號濾波算法與QRS波群提取 |
4.1 心電信號濾波算法 |
4.1.1 自適應(yīng)干擾相消原理 |
4.2 心電信號運(yùn)動偽跡的研究 |
4.2.1 LMS濾波算法 |
4.2.2 NLMS濾波算法 |
4.2.3 改進(jìn)的NLMS濾波算法 |
4.3 QRS特征波定位算法研究 |
4.3.1 R波定位算法研究 |
4.3.2 Q與S波檢測算法研究 |
4.4 心率計算方法 |
4.5 本章小結(jié) |
第5章 測試結(jié)果及分析 |
5.1 樣機(jī)尺寸與功能測試 |
5.1.1 ECG濾波與QRS定位算法 |
5.1.2 心率測試結(jié)果及分析 |
5.1.3 體征信號顯示軟件測試 |
5.2 心電檢測系統(tǒng)整機(jī)測試 |
5.2.1 系統(tǒng)樣機(jī)可靠性試驗(yàn) |
5.2.2 系統(tǒng)功耗測試 |
5.3 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
6.1 全文研究總結(jié) |
6.2 工作展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果 |
(5)便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
注釋表 |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 血氧飽和度測量 |
1.2.2 血壓測量 |
1.3 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排 |
1.3.1 研究內(nèi)容 |
1.3.2 結(jié)構(gòu)安排 |
第2章 健康參數(shù)檢測原理及方案設(shè)計 |
2.1 健康參數(shù)檢測原理及方法 |
2.1.1 血氧飽和度檢測 |
2.1.2 脈率檢測 |
2.1.3 血壓檢測 |
2.2 總體設(shè)計方案 |
2.2.1 設(shè)計方案 |
2.2.2 設(shè)計指標(biāo) |
2.3 本章小結(jié) |
第3章 健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計 |
3.1 硬件總體設(shè)計 |
3.2 功能模塊設(shè)計 |
3.2.1 主控單元 |
3.2.2 電源供電單元 |
3.2.3 血壓采集單元 |
3.2.4 血氧信號采集單元 |
3.2.5 近場通信單元 |
3.2.6 顯示單元 |
3.3 本章小結(jié) |
第4章 健康參數(shù)測量算法研究及程序設(shè)計 |
4.1 光電容積脈搏波的預(yù)處理 |
4.1.1 去除突變點(diǎn) |
4.1.2 去除高頻噪聲 |
4.1.3 去除基線漂移 |
4.2 脈搏波特征點(diǎn)處理方法研究與參數(shù)計算 |
4.2.1 極值點(diǎn)定位 |
4.2.2 包絡(luò)線定位 |
4.2.3 血氧飽和度和脈率計算 |
4.3 壓力脈搏波信號預(yù)處理 |
4.3.1 分離信號 |
4.3.2 去除基線漂移 |
4.4 壓力脈搏波特征點(diǎn)處理方法研究與血壓判定 |
4.4.1 極值點(diǎn)定位 |
4.4.2 曲線擬合 |
4.4.3 血壓判定 |
4.5 程序設(shè)計 |
4.5.1 光電容積脈搏波采集與處理程序流程 |
4.5.2 血壓數(shù)據(jù)采集與處理程序流程 |
4.6 本章小結(jié) |
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 |
5.1 系統(tǒng)性能測試 |
5.1.1 功能測試 |
5.1.2 功耗測試 |
5.2 健康參數(shù)準(zhǔn)確性測試 |
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 |
5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 |
5.3 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
6.1 本文工作總結(jié) |
6.2 未來工作展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果 |
(6)基于FPGA的多生理信號采集與智能分析系統(tǒng)設(shè)計(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 研究背景和意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 |
1.3 論文的研究目標(biāo)與研究內(nèi)容 |
1.3.1 論文的研究目標(biāo) |
1.3.2 論文的研究內(nèi)容 |
1.3.3 論文章節(jié)安排 |
2 生理信號的產(chǎn)生機(jī)制、特點(diǎn)與系統(tǒng)整體方案設(shè)計 |
2.1 生理信號的產(chǎn)生機(jī)制與特點(diǎn) |
2.1.1 電生理信號的產(chǎn)生機(jī)制與特點(diǎn) |
2.1.2 其他生理信號的產(chǎn)生機(jī)制與特點(diǎn) |
2.1.3 實(shí)現(xiàn)生理信號采集功能的技術(shù)難點(diǎn) |
2.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計與評估 |
2.2.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計 |
2.2.2 多生理信號采集功能的設(shè)計思路分析 |
2.2.3 主控方案選擇 |
2.2.4 通信方案選擇 |
2.3 本章小結(jié) |
3 多生理信號模擬前端采集電路的硬件設(shè)計 |
3.1 前端采集板的功能框圖 |
3.2 電生理信號采集電路設(shè)計 |
3.3 通用信號采集電路設(shè)計 |
3.4 脈搏信號采集電路設(shè)計 |
3.5 USB芯片電路設(shè)計 |
3.6 供電設(shè)計 |
3.7 隔離設(shè)計 |
3.8 外圍接口 |
3.9 印刷電路板設(shè)計 |
3.10 本章小結(jié) |
4 基于多生理信號模擬前端的FPGA數(shù)字邏輯電路設(shè)計 |
4.1 FPGA內(nèi)部功能模塊設(shè)計 |
4.2 數(shù)據(jù)采集IP設(shè)計 |
4.3 CY7C68013A固件設(shè)計與USB通信接口IP設(shè)計 |
4.3.1 CY7C68013A的固件設(shè)計 |
4.3.2 USB通信接口IP實(shí)現(xiàn) |
4.4 FPGA仿真與驗(yàn)證 |
4.5 本章小結(jié) |
5 多生理信號采集終端的系統(tǒng)集成與驗(yàn)證 |
5.1 外殼設(shè)計與系統(tǒng)集成 |
5.2 模塊測試 |
5.2.1 SPI接口測試 |
5.2.2 USB接口控制IP的時序驗(yàn)證 |
5.2.3 USB傳輸測試 |
5.3 整體功能測試 |
5.4 安全測試 |
5.5 本章小結(jié) |
6 智能分析終端的實(shí)現(xiàn)與算法的在板處理 |
6.1 智能分析終端介紹 |
6.2 支持向量機(jī)算法介紹 |
6.3 PL端數(shù)字邏輯電路設(shè)計 |
6.3.1 處理系統(tǒng)IP的配置 |
6.3.2 AXIS通信接口IP設(shè)計 |
6.3.3 SVM分類器的實(shí)現(xiàn) |
6.4 PS端軟件設(shè)計 |
6.4.1 Linux開發(fā)環(huán)境搭建 |
6.4.2 基于PetaLinux的嵌入式Linux移植 |
6.4.3 基于ZYNQ的字符設(shè)備驅(qū)動設(shè)計 |
6.5 智能分析終端測試 |
6.5.1 DMA傳輸測試 |
6.5.2 SVM分類器測試 |
6.6 本章小結(jié) |
7 總結(jié)與展望 |
7.1 總結(jié) |
7.2 展望 |
參考文獻(xiàn) |
附錄 |
作者簡歷 |
攻讀碩士學(xué)位期間的成果 |
(7)基于STM32便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第1章 緒論 |
1.1 課題來源 |
1.2 課題研究的背景和意義 |
1.3 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢 |
1.4 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 |
第2章 心電信號的相關(guān)理論 |
2.1 心電信號產(chǎn)生的機(jī)理 |
2.2 心電信號的波形分析 |
2.3 心電信號的特征 |
2.4 心電信號的測量方式 |
2.5 心電信號的主要干擾 |
2.6 本章小結(jié) |
第3章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 |
3.1 硬件電路的總體設(shè)計 |
3.2 模擬采集電路的設(shè)計 |
3.2.1 元器件的選擇 |
3.2.2 一級放大和高通濾波電路的設(shè)計 |
3.2.3 二級放大和低通濾波電路的設(shè)計 |
3.3 數(shù)字化處理電路的設(shè)計 |
3.3.1 主控芯片的選擇 |
3.3.2 最小系統(tǒng)和OLED電路的設(shè)計 |
3.4 藍(lán)牙電路的設(shè)計 |
3.5 電源電路的設(shè)計 |
3.6 心電監(jiān)護(hù)儀整體原理圖和PCB的制作 |
3.7 MCU程序的編寫 |
3.7.1 系統(tǒng)時鐘配置 |
3.7.2 串口配置 |
3.7.3 DMA配置 |
3.7.4 ADC轉(zhuǎn)換配置 |
3.7.5 定時器配置 |
3.8 本章小結(jié) |
第4章 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計 |
4.1 系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計方案 |
4.2 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計 |
4.2.1 登錄界面的設(shè)計 |
4.2.2 藍(lán)牙通信的設(shè)計 |
4.2.3 系統(tǒng)時間獲取模塊的設(shè)計 |
4.2.4 心電信號預(yù)處理模塊的設(shè)計 |
4.2.5 心率計算模塊的設(shè)計 |
4.2.6 心電波形顯示模塊的設(shè)計 |
4.3 系統(tǒng)軟件界面的設(shè)計 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試與驗(yàn)證 |
5.1 系統(tǒng)硬件的制作 |
5.2 系統(tǒng)硬件電路的整體調(diào)試 |
5.3 系統(tǒng)軟件的調(diào)試 |
5.4 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 展望 |
致謝 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀學(xué)位期間的研究成果 |
(8)便攜式心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 課題研究背景和意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 便攜式心電監(jiān)測設(shè)備研究現(xiàn)狀 |
1.2.2 心電信號自動分析技術(shù)研究現(xiàn)狀 |
1.2.3 研究現(xiàn)狀分析 |
1.3 研究目標(biāo)及主要研究內(nèi)容 |
第2章 心電信號檢測原理及系統(tǒng)方案設(shè)計 |
2.1 心電信號的檢測原理 |
2.1.1 心電信號產(chǎn)生原理 |
2.1.2 心電信號的特征分析 |
2.1.3 心電信號的干擾因素及抗干擾分析 |
2.1.4 心電電極的選型 |
2.1.5 導(dǎo)聯(lián)方式的確立 |
2.2 心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)總體方案設(shè)計 |
2.3 本章小結(jié) |
第3章 心電信號采集與傳輸電路設(shè)計 |
3.1 主要元件的選型 |
3.1.1 前端心電信號處理芯片 |
3.1.2 微控制器 |
3.1.3 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊 |
3.2 電源電路的設(shè)計 |
3.3 模擬心電信號采集電路的設(shè)計 |
3.3.1 前置放大電路 |
3.3.2 高通濾波電路 |
3.3.3 低通濾波與增益電路 |
3.3.4 模擬心電信號采集電路的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 |
3.4 單片機(jī)控制電路的設(shè)計 |
3.5 藍(lán)牙無線傳輸電路的設(shè)計 |
3.6 PCB電路板的設(shè)計 |
3.7 本章小結(jié) |
第4章 心電信號自動分析算法研究 |
4.1 心電信號預(yù)處理算法設(shè)計 |
4.1.1 工頻干擾的濾除 |
4.1.2 基線漂移干擾的濾除 |
4.2 QRS波群波形識別與特征值提取算法設(shè)計 |
4.2.1 差分閾值法檢測R波的基本原理 |
4.2.2 基于改進(jìn)型自適應(yīng)雙閾值法的R波檢測 |
4.2.3 Q波起點(diǎn)與S波終點(diǎn)的檢測 |
4.3 心率及心率變異性參數(shù)計算 |
4.4 心律失常自診斷算法設(shè)計 |
4.5 本章小結(jié) |
第5章 心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計 |
5.1 嵌入式軟件設(shè)計 |
5.1.1 系統(tǒng)初始化 |
5.1.2 數(shù)字心電信號的采集 |
5.1.3 基于藍(lán)牙技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸 |
5.1.4 心電圖與心率值的顯示 |
5.2 上位機(jī)心電分析平臺的軟件設(shè)計 |
5.2.1 串口通信 |
5.2.2 心電數(shù)據(jù)的復(fù)現(xiàn) |
5.2.3 心電數(shù)據(jù)的存儲 |
5.2.4 人機(jī)交互界面 |
5.3 本章小結(jié) |
第6章 心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究 |
6.1 系統(tǒng)硬件平臺的搭建 |
6.2 便攜式心電監(jiān)測儀測試實(shí)驗(yàn) |
6.3 基于藍(lán)牙技術(shù)的心電數(shù)據(jù)傳輸測試實(shí)驗(yàn) |
6.4 上位機(jī)心電分析平臺功能性測試實(shí)驗(yàn) |
6.5 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
全文總結(jié) |
工作展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
致謝 |
(9)基于SOPC的多導(dǎo)聯(lián)ECG實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 國內(nèi)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
1.2.2 國外心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
1.3 本文的研究意義以及創(chuàng)新點(diǎn) |
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu) |
第二章 系統(tǒng)原理及框架設(shè)計 |
2.1 心電導(dǎo)聯(lián)與心電圖 |
2.1.1 心電信號的產(chǎn)生與提取 |
2.1.2 心電導(dǎo)聯(lián)體系 |
2.2 SOPC開發(fā)平臺簡介 |
2.2.1 SOPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 |
2.2.2 SOPC系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境以及開發(fā)工具 |
2.3 系統(tǒng)框架設(shè)計 |
2.4 本章小結(jié) |
第三章 心電信號的采集、傳輸與預(yù)處理 |
3.1 心電信號前端采集系統(tǒng)設(shè)計 |
3.2 采集前端與SOPC后端通信接口設(shè)計 |
3.3 心電信號預(yù)處理算法硬件化實(shí)現(xiàn) |
3.3.1 預(yù)處理模塊整體設(shè)計 |
3.3.2 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計 |
3.3.3 FIR高通濾波器設(shè)計 |
3.3.4 基于LMS算法的數(shù)字陷波器設(shè)計 |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 SOPC嵌入式軟件設(shè)計 |
4.1 SOPC嵌入式平臺搭建 |
4.2 SOPC嵌入式軟件總體設(shè)計 |
4.3 SOPC軟硬件通信接口設(shè)計 |
4.3.1 自定義IP核數(shù)據(jù)緩存模塊設(shè)計 |
4.3.2 控制信號設(shè)計 |
4.4 SOPC嵌入式外圍接口軟件設(shè)計 |
4.4.1 LCD顯示功能設(shè)計 |
4.4.2 語音模塊設(shè)計 |
4.4.3 基于USB接口的數(shù)據(jù)文件拷貝 |
4.4.4 Linux應(yīng)用程序的開機(jī)自啟動設(shè)計 |
4.5 本章小結(jié) |
第五章 心電信號檢測算法的SOPC平臺實(shí)現(xiàn) |
5.1 心電信號檢測算法的介紹 |
5.2 QRS檢測算法的軟硬件設(shè)計 |
5.2.1 QRS檢測算法硬件化設(shè)計 |
5.2.2 QRS檢測算法嵌入式軟件設(shè)計 |
5.2.3 心率變異性分析 |
5.3 心梗及心律失常檢測算法的SOPC平臺實(shí)現(xiàn) |
5.4 本章小結(jié) |
第六章 系統(tǒng)測試 |
6.1 系統(tǒng)資源占用 |
6.2 濾波器測試 |
6.3 系統(tǒng)整體測試 |
6.4 疾病診斷測試 |
6.5 分析對比 |
6.6 本章小結(jié) |
第七章 總結(jié)與展望 |
7.1 總結(jié) |
7.2 展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀學(xué)位期間取得的科研成果 |
致謝 |
(10)可佩戴式遠(yuǎn)程心電采集終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 課題來源 |
1.2 課題的研究背景及意義 |
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.4 本文研究方案及研究內(nèi)容 |
1.5 論文結(jié)構(gòu)框架 |
1.6 本章小結(jié) |
第2章 心電檢測原理 |
2.1 心電信號產(chǎn)生的基本原理 |
2.2 心電信號的特征及伴隨的噪聲 |
2.3 十二導(dǎo)聯(lián)體系 |
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)肢體I、II、III導(dǎo)聯(lián) |
2.3.2 加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián) |
2.3.3 單極胸導(dǎo)聯(lián) |
2.4 電極與導(dǎo)線 |
2.5 本章小結(jié) |
第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 |
3.1 硬件設(shè)計總體框架 |
3.2 心電信號采集模塊設(shè)計 |
3.3 心電信號處理模塊設(shè)計 |
3.4 顯示電路設(shè)計 |
3.5 心電數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計 |
3.5.1 有線傳輸模塊的設(shè)計 |
3.5.2 無線線傳輸模塊的設(shè)計 |
3.6 PCB繪制 |
3.7 本章小結(jié) |
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 |
4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計總體框架 |
4.2 數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計 |
4.3 心電濾波算法 |
4.3.1 工頻干擾濾波算法 |
4.3.2 基線漂移濾波算法 |
4.4 心率檢測算法 |
4.5 信號強(qiáng)度及導(dǎo)聯(lián)脫落檢測 |
4.6 顯示程序 |
4.7 心電信號遠(yuǎn)程傳輸 |
4.7.1 心電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送 |
4.7.2 心電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程接收 |
4.8 本章小結(jié) |
第5章 系統(tǒng)測試與分析 |
5.1 ADS1198的SPI時序圖測試 |
5.2 體積功耗及可佩戴性測試 |
5.3 USB傳輸測試 |
5.4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸測試 |
5.5 系統(tǒng)性能參數(shù)測試 |
5.6 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的成果獎勵 |
四、基于單片機(jī)的便攜式無線家庭監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(論文參考文獻(xiàn))
- [1]基于SPO2自動追蹤的單床病人氧療裝置的研制[D]. 閆洪輝. 山東中醫(yī)藥大學(xué), 2020(01)
- [2]面向動態(tài)環(huán)境下的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[D]. 胡振原. 東南大學(xué), 2020(01)
- [3]呼吸道疾病患者生命體征監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 杭宇. 南京大學(xué), 2020(04)
- [4]心電信號濾波算法與預(yù)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 陳亞軍. 重慶郵電大學(xué), 2020(02)
- [5]便攜式健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 周興悅. 重慶郵電大學(xué), 2020(02)
- [6]基于FPGA的多生理信號采集與智能分析系統(tǒng)設(shè)計[D]. 繆家駿. 浙江大學(xué), 2020(02)
- [7]基于STM32便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 朱檢兵. 南昌大學(xué), 2019(02)
- [8]便攜式心電監(jiān)測及分析系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳成坤. 北京工業(yè)大學(xué), 2019(03)
- [9]基于SOPC的多導(dǎo)聯(lián)ECG實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 張夢新. 武漢大學(xué), 2019(06)
- [10]可佩戴式遠(yuǎn)程心電采集終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 嚴(yán)岳文. 湖北工業(yè)大學(xué), 2019(04)
標(biāo)簽:監(jiān)護(hù)儀論文; 運(yùn)動心率論文; 脈搏傳感器論文; 家庭電路論文; 功能分析論文;