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具有ZigBee通讯功能的血氧监护仪的研制

作　者: 张省三
导　师: 凌振宝
学　校: 吉林大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 血氧饱和度双波长测量法 ZigBee MSP430单片机
分类号: TP29-AI
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 252次
引　用: 1次
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内容摘要

氧是维持人体生命的重要物质之一,血氧饱和度则是反映人体供氧多少的一个重要生命指征,它与人体的心肺系统、呼吸系统和循环系统都有着密切的联系,是人体生理参数监护仪中的重要监测参数。论文研究内容是吉林省科技厅资助项目“可穿戴人体参数无创连续监测仪研究”的一部分,完成具有无线通讯功能的血氧监护仪的研制任务。本文采用双波长透射式无创测量的方法,利用光电检测技术、单片机技术、ZigBee无线通讯技术、数字滤波技术等,设计并开发了血氧饱和度测量的硬件平台和相应的软件,并提取了完整的人体脉搏波信号,实现了具有ZigBee通讯功能的血氧监护仪的研制。通过测试和对比实验,血氧饱和度的测量范围为0～100%,精确度为±3%,脉率的测量范围为0～300beats/min,精确度为±3%,达到了设计要求。

全文目录

内容提要  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 研究的背景和意义  7-8
  1.2 ZigBee技术概述  8-10
  1.3 血氧监护仪的研究现状和发展趋势  10-12
  1.4 论文的主要研究内容  12-13
第2章血氧监护仪的总体设计  13-20
  2.1 血氧饱和度的无创测量方法  13-17
    2.1.1 测量理论基础和光学模型  13-16
    2.1.2 理论计算公式的推导  16-17
  2.2 具有ZigBee通讯功能的血氧监护仪的设计方案  17-20
    2.2.1 血氧监护仪的构建目标  18-19
    2.2.2 关键技术难点  19-20
第3章血氧监护仪硬件平台的研制  20-36
  3.1 血氧探头模块  20-22
  3.2 信号调理模块  22-29
    3.2.1 前置放大与信号分离  22-24
    3.2.2 低通滤波及放大  24-26
    3.2.3 高通滤波  26-27
    3.2.4 反相放大及电平抬高  27-28
    3.2.5 AD输入端口的滤波和保护  28-29
  3.3 人机交互模块  29-33
    3.3.1 ZigBee通讯控制  29-32
    3.3.2 显示和存储控制  32
    3.3.3 报警和键盘控制  32-33
  3.4 单片机主控模块  33-35
  3.5 电源模块  35-36
第4章血氧监护仪软件设计及数据处理  36-49
  4.1 主程序设计  36-37
  4.2 信号采集预处理  37-39
  4.3 人机交互功能设计  39-42
  4.4 数据处理  42-45
  4.5 ZigBee通信协议  45-49
第5章实验测试与分析  49-60
  5.1 控制时序测试  49-50
  5.2 信号调理电路测试  50-52
  5.3 ZigBee通讯测试  52-54
  5.4 系统标定  54-60
第6章全文总结  60-62
参考文献  62-64
摘要  64-66
Abstract  66-68
致谢  68

具有ZigBee通讯功能的血氧监护仪的研制

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