發(fā)布時(shí)間：2020-10-28 00:07

　　 心臟病是一種突發(fā)性、死亡率高的疾病,目前已成為危害人類生命安全的主要疾病之一。心電信號(hào)檢測(cè)是診斷心血管疾病的最直接的方法,目前臨床上通常采用的心電檢測(cè)方式主要有：常規(guī)的靜態(tài)心電圖檢測(cè)和Hol ter儀檢測(cè)。進(jìn)行常規(guī)心電圖檢測(cè)時(shí),患者需要靜臥在病床上,由于采用有線線纜傳輸數(shù)據(jù),這種檢測(cè)方式不僅限制患者的活動(dòng),而且只能獲取患者短時(shí)間內(nèi)的心電信息。Hol ter儀可在患者正�；顒�(dòng)情況下持續(xù)24小時(shí)獲得心電信息,但是該儀器獲取的心電數(shù)據(jù)需存于記錄器中,不能實(shí)時(shí)顯示心電信號(hào)。針對(duì)以上心電檢測(cè)儀的不足,本文通過綜合應(yīng)用ZigBee技術(shù)和LabVIEW開發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)制作了一種基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的心電檢測(cè)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)心臟病患者在日�；顒�(dòng)中長(zhǎng)時(shí)間、實(shí)時(shí)的心電監(jiān)測(cè)。該心電檢測(cè)系統(tǒng)主要由三部分組成,分別是：心電信號(hào)預(yù)處理硬件電路、ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及上位機(jī)。首先,根據(jù)心電信號(hào)的特點(diǎn)搭建分立式的心電預(yù)處理硬件電路,利用所設(shè)計(jì)的電路對(duì)采用雙極胸導(dǎo)聯(lián)方式提取的體表心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,設(shè)計(jì)的硬件電路主要包括放大電路、濾波電路、電壓抬升電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路,并在PCB板上制作了實(shí)現(xiàn)以上各部分功能的電路,該預(yù)處理電路可獲取具有明顯特征波群的心電信號(hào)�；赥I公司的CC2530芯片,設(shè)計(jì)了CC2530核心板和底板,構(gòu)建出ZigBee通信模塊。通過對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì),獲得了可自動(dòng)組網(wǎng)及無(wú)線通信的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)的無(wú)線傳輸。最后運(yùn)用LabVIEW設(shè)計(jì)了基于USB串口的上位機(jī)應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、心電數(shù)據(jù)后續(xù)濾波處理以及心率計(jì)算等功能。本文設(shè)計(jì)的心電檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試和測(cè)試運(yùn)行,結(jié)果表明：可長(zhǎng)時(shí)間、實(shí)時(shí)采集心電信號(hào)并進(jìn)行顯示,心率平均誤檢率為1.98%,使用兩個(gè)路由器后無(wú)線通信距離可達(dá)150米以上。系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行、并且具有可擴(kuò)展移植性能,基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo),具有一定的臨床參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TH776;R540.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 心電檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 心電檢測(cè)儀器的發(fā)展及其相關(guān)研究成果
        1.2.2 ZigBee技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 心電檢測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)
    2.1 心電信號(hào)的基本理論
        2.1.1 心電信號(hào)產(chǎn)生的原理
        2.1.2 心電圖測(cè)量方式
        2.1.3 心電信號(hào)的特征
    2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
        2.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹
        2.2.2 ZigBee技術(shù)介紹
    2.3 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
    3.3 心電預(yù)處理電路的設(shè)計(jì)要求
    3.4 本章小結(jié)
第四章 心電檢測(cè)系統(tǒng)的硬件組成
    4.1 檢測(cè)電極與導(dǎo)聯(lián)方式
    4.2 心電信號(hào)預(yù)處理電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 預(yù)處理電路芯片的選擇
        4.2.2 前級(jí)放大及右腿驅(qū)動(dòng)電路
        4.2.3 濾波電路設(shè)計(jì)
        4.2.4 電源模塊電路
    4.3 ZigBee無(wú)線傳輸模塊
        4.3.1 CC2530核心板
        4.3.2 終端節(jié)點(diǎn)/路由器底板
        4.3.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)底板
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 ZigBee協(xié)議棧介紹及其工作流程
    5.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序
    5.3 路由器節(jié)點(diǎn)程序
    5.4 終端節(jié)點(diǎn)程序
    5.5 基于LabVIEW的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
        5.5.1 虛擬儀器技術(shù)概述
        5.5.2 串口通信與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
        5.5.3 心率計(jì)算模塊
        5.5.4 數(shù)據(jù)讀取模塊
        5.5.5 小波降噪和數(shù)字陷波模塊
        5.5.6 顯示界面設(shè)計(jì)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.1 心電信號(hào)預(yù)處理電路調(diào)試
    6.2 ZigBee無(wú)線通信調(diào)試
    6.3 基于LabVIEW的應(yīng)用軟件調(diào)試
        6.3.1 實(shí)時(shí)檢測(cè)功能調(diào)試
        6.3.2 心電信號(hào)的后續(xù)處理
        6.3.3 心率計(jì)算的準(zhǔn)確性調(diào)試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 研究成果總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它科研成果
附錄一 心電預(yù)處理電路原理圖
附錄二 CC2530模塊原理圖

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本文編號(hào)：2859273