基于ARM的心電監(jiān)護儀研究
發(fā)布時間:2022-02-14 16:32
心臟疾病的高發(fā)病率、高致死率已經(jīng)引起了醫(yī)學(xué)專家和廣大民眾的高度重視,心臟保健已成為醫(yī)學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域。心電信號是反應(yīng)人體心臟工作狀態(tài)的重要生理特征,通過對心電信號檢測分析得到的心電圖更是作為心臟疾病發(fā)現(xiàn)和診治的重要依據(jù),但是,受心臟疾病發(fā)病的突發(fā)性,偶然性以及檢測手段的限制,心臟疾病的早期發(fā)現(xiàn)與診斷治療比較困難,使得心臟疾病的死亡病例持續(xù)上升。目前,對于人體心電信號檢測的方法主要有以下幾類:一是大型醫(yī)療機構(gòu)的實時心電監(jiān)測設(shè)備,二是傳統(tǒng)的多導(dǎo)聯(lián)心電圖機,三是新型便攜式簡易心電監(jiān)護儀,這些設(shè)備或是體積巨大,不便于攜帶以及監(jiān)護使用費高昂,或者心電信號數(shù)據(jù)單一,信號分析處理能力弱,實時性差,人機交互能力不足,因此研發(fā)一款高處理能力,低成本、便攜式且具備遠程交流和長期心電監(jiān)護的儀器十分重要。設(shè)計在對心電信號形成原理和檢測機理了解基礎(chǔ)上,針對心電作為微弱生理電信號的特征,以arm嵌入式微處理器為核心處理芯片,設(shè)計了一款集信號檢測,數(shù)據(jù)分析處理和檢測數(shù)據(jù)遠程傳輸為一體的心電監(jiān)護儀。系統(tǒng)包含心電檢測模擬放大電路和心電處理數(shù)字電路兩大部分,涉及硬件電路設(shè)計和軟件算法處理實現(xiàn),系統(tǒng)設(shè)計中,采用模塊化設(shè)...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r及趨勢
1.3 本論文研究的主要內(nèi)容
2 心電信號檢測電路設(shè)計
2.1 心電檢測基礎(chǔ)
2.1.1 心電信號產(chǎn)生原理及特征
2.1.2 心電導(dǎo)聯(lián)方式介紹
2.2 心電檢測電路設(shè)計
2.2.1 輸入保護和緩沖電路
2.2.2 前置放大電路設(shè)計
2.2.3 帶通濾波電路設(shè)計
2.2.4 后級放大電路設(shè)計
2.2.5 工頻陷波電路設(shè)計
2.2.6 信號偏置調(diào)節(jié)電路
2.2.7 右腿驅(qū)動電路
2.3 本章小結(jié)
3 心電信號數(shù)字處理電路設(shè)計
3.1 ARM微處理器選型
3.2 ARM微處理器電路設(shè)計
3.2.1 微處理器電源電路設(shè)計
3.2.2 微處理器晶振與復(fù)位電路設(shè)計
3.2.3 下載調(diào)試電路設(shè)計
3.3 按鍵電路設(shè)計
3.4 預(yù)警電路設(shè)計
3.5 SD存儲電路設(shè)計
3.6 LCD顯示電路設(shè)計
3.7 以太網(wǎng)電路設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
4 心電監(jiān)護儀系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 軟件開發(fā)工具介紹
4.2 軟件整體框架設(shè)計
4.3 初始化程序設(shè)計
4.3.1 系統(tǒng)時鐘配置
4.3.2 外設(shè)輸入輸出端口初始化設(shè)置
4.4 心電信號AD采集程序設(shè)計
4.4.1 處理器內(nèi)部ADC特征介紹
4.4.2 ADC采樣設(shè)計
4.5 數(shù)字濾波設(shè)計
4.5.1 數(shù)字濾波器介紹
4.5.2 FIR濾波器設(shè)計
4.6 SD卡數(shù)據(jù)存儲設(shè)計
4.6.1 SD卡寄存器介紹
4.6.2 SPI模式下SD卡指令與應(yīng)答
4.6.3 SD卡初始化設(shè)計
4.6.4 SPI模式下SD卡數(shù)據(jù)讀寫操作
4.7 液晶顯示程序設(shè)計
4.7.1 心電圖顯示設(shè)計
4.7.2 液晶初始化設(shè)計
4.7.3 液晶顯示程序設(shè)計
4.8 心電信號分析與預(yù)警程序設(shè)計
4.8.1 QRS波群檢測
4.8.2 心率檢測與預(yù)警程序設(shè)計
4.9 以太網(wǎng)驅(qū)動程序設(shè)計
4.9.1 ENC28J60網(wǎng)卡控制芯片存儲器分析
4.9.2 初始化程序設(shè)計
4.9.3 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收
4.10 本章小結(jié)
5 心電監(jiān)護儀系統(tǒng)測試及分析
5.1 心電信號檢測電路測試
5.1.1 INA129儀表放大器性能測試
5.1.2 濾波器性能測試
5.1.3 后級放大電路和直流偏置電路性能測試
5.2 心電信號數(shù)字處理電路測試
5.3 實時心電監(jiān)護測試
5.3.1 心電信號檢測與提取
5.3.2 心電信號數(shù)字分析處理
總結(jié)
參考文獻
附錄
申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2012年醫(yī)療電子技術(shù)發(fā)展趨勢展望[J]. 王勝. 電子產(chǎn)品世界. 2012(02)
[2]抑制心電中工頻干擾的數(shù)字濾波方法[J]. 胡瑜,陳濤. 電子測量技術(shù). 2011(08)
[3]醫(yī)療電子熱點技術(shù)與產(chǎn)品[J]. 劉洋. 電子設(shè)計技術(shù). 2010(08)
[4]基于濾波器系數(shù)變長度優(yōu)化方法的心電信號濾波處理[J]. 呂丹,張欣,王艷,莫國民,劉紅. 中國醫(yī)療器械信息. 2009(08)
[5]新型心電信號前置放大電路設(shè)計[J]. 張磊,張輝. 電腦知識與技術(shù). 2008(01)
[6]基于C8051F020的SD卡主控制器設(shè)計[J]. 李長有,武學(xué)東,孫步勝,馬齊爽. 微計算機信息. 2007(26)
[7]ECG監(jiān)護儀前置放大電路的設(shè)計[J]. 黃敏松,行鴻彥,劉建成. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(16)
[8]基于嵌入式微機的便攜心電監(jiān)護儀設(shè)計[J]. 王大雄,王國鈞. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2005(03)
[9]基于中值濾波的心電基線校正方法的研究[J]. 蔡坤,陸堯勝. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2004(02)
[10]心電技術(shù)面向未來——紀(jì)念心電圖機發(fā)明100周年[J]. 王保華. 中國醫(yī)療器械雜志. 2003(06)
碩士論文
[1]基于Internet的家庭遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)[D]. 徐冰俏.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3624897
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r及趨勢
1.3 本論文研究的主要內(nèi)容
2 心電信號檢測電路設(shè)計
2.1 心電檢測基礎(chǔ)
2.1.1 心電信號產(chǎn)生原理及特征
2.1.2 心電導(dǎo)聯(lián)方式介紹
2.2 心電檢測電路設(shè)計
2.2.1 輸入保護和緩沖電路
2.2.2 前置放大電路設(shè)計
2.2.3 帶通濾波電路設(shè)計
2.2.4 后級放大電路設(shè)計
2.2.5 工頻陷波電路設(shè)計
2.2.6 信號偏置調(diào)節(jié)電路
2.2.7 右腿驅(qū)動電路
2.3 本章小結(jié)
3 心電信號數(shù)字處理電路設(shè)計
3.1 ARM微處理器選型
3.2 ARM微處理器電路設(shè)計
3.2.1 微處理器電源電路設(shè)計
3.2.2 微處理器晶振與復(fù)位電路設(shè)計
3.2.3 下載調(diào)試電路設(shè)計
3.3 按鍵電路設(shè)計
3.4 預(yù)警電路設(shè)計
3.5 SD存儲電路設(shè)計
3.6 LCD顯示電路設(shè)計
3.7 以太網(wǎng)電路設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
4 心電監(jiān)護儀系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 軟件開發(fā)工具介紹
4.2 軟件整體框架設(shè)計
4.3 初始化程序設(shè)計
4.3.1 系統(tǒng)時鐘配置
4.3.2 外設(shè)輸入輸出端口初始化設(shè)置
4.4 心電信號AD采集程序設(shè)計
4.4.1 處理器內(nèi)部ADC特征介紹
4.4.2 ADC采樣設(shè)計
4.5 數(shù)字濾波設(shè)計
4.5.1 數(shù)字濾波器介紹
4.5.2 FIR濾波器設(shè)計
4.6 SD卡數(shù)據(jù)存儲設(shè)計
4.6.1 SD卡寄存器介紹
4.6.2 SPI模式下SD卡指令與應(yīng)答
4.6.3 SD卡初始化設(shè)計
4.6.4 SPI模式下SD卡數(shù)據(jù)讀寫操作
4.7 液晶顯示程序設(shè)計
4.7.1 心電圖顯示設(shè)計
4.7.2 液晶初始化設(shè)計
4.7.3 液晶顯示程序設(shè)計
4.8 心電信號分析與預(yù)警程序設(shè)計
4.8.1 QRS波群檢測
4.8.2 心率檢測與預(yù)警程序設(shè)計
4.9 以太網(wǎng)驅(qū)動程序設(shè)計
4.9.1 ENC28J60網(wǎng)卡控制芯片存儲器分析
4.9.2 初始化程序設(shè)計
4.9.3 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收
4.10 本章小結(jié)
5 心電監(jiān)護儀系統(tǒng)測試及分析
5.1 心電信號檢測電路測試
5.1.1 INA129儀表放大器性能測試
5.1.2 濾波器性能測試
5.1.3 后級放大電路和直流偏置電路性能測試
5.2 心電信號數(shù)字處理電路測試
5.3 實時心電監(jiān)護測試
5.3.1 心電信號檢測與提取
5.3.2 心電信號數(shù)字分析處理
總結(jié)
參考文獻
附錄
申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2012年醫(yī)療電子技術(shù)發(fā)展趨勢展望[J]. 王勝. 電子產(chǎn)品世界. 2012(02)
[2]抑制心電中工頻干擾的數(shù)字濾波方法[J]. 胡瑜,陳濤. 電子測量技術(shù). 2011(08)
[3]醫(yī)療電子熱點技術(shù)與產(chǎn)品[J]. 劉洋. 電子設(shè)計技術(shù). 2010(08)
[4]基于濾波器系數(shù)變長度優(yōu)化方法的心電信號濾波處理[J]. 呂丹,張欣,王艷,莫國民,劉紅. 中國醫(yī)療器械信息. 2009(08)
[5]新型心電信號前置放大電路設(shè)計[J]. 張磊,張輝. 電腦知識與技術(shù). 2008(01)
[6]基于C8051F020的SD卡主控制器設(shè)計[J]. 李長有,武學(xué)東,孫步勝,馬齊爽. 微計算機信息. 2007(26)
[7]ECG監(jiān)護儀前置放大電路的設(shè)計[J]. 黃敏松,行鴻彥,劉建成. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(16)
[8]基于嵌入式微機的便攜心電監(jiān)護儀設(shè)計[J]. 王大雄,王國鈞. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2005(03)
[9]基于中值濾波的心電基線校正方法的研究[J]. 蔡坤,陸堯勝. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2004(02)
[10]心電技術(shù)面向未來——紀(jì)念心電圖機發(fā)明100周年[J]. 王保華. 中國醫(yī)療器械雜志. 2003(06)
碩士論文
[1]基于Internet的家庭遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)[D]. 徐冰俏.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3624897
本文鏈接:http://www.sikaile.net/yixuelunwen/xxg/3624897.html
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