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心电Holter系统的无线数据传输设计

作　者: 宋含
导　师: 陈真诚
学　校: 中南大学
专　业: 生物医学工程
关键词: Holter MSP430 MC35i SD卡 USB
分类号: TH772
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


心电Holter是一种长时间连续记录心电活动的便携式心电监护设备,它弥补了常规心电图仅能作短时静态记录的不足,是心脏疾病辅助诊断的重要手段。随着通讯技术的不断发展,无线通信网络在数据传输方面已具备很高的可靠性,使得基于无线网络的心电监护成为可能。本文设计了一种基于无线数据传输的心电Holter系统。该系统采用TI公司的低功耗MSP430F149单片机作为主控制器,实现对各个模块的控制。本文的主要工作量及特色如下:采用大容量SD卡实现心电信息的海量存储;编程控制以SED1335为主控制器的G320240E液晶显示模块实现心电波形的实时动态显示;控制USB接口芯片CH372将暂存在SD卡中的数据上传至本地计算机,并在心电数据分析系统上实现心电数据的回放与分析;实现了GSM/GPRS无线通信模块MC35i的远程数据传输,将以短消息形式传输的心电数据还原为完整的TXT格式心电数据文件后,可在远程专家分析系统上实现心脏疾病的远程诊断。危急状况下该系统能够自动发送短消息通知病人亲属或医生等相关人员,使患者得到及时救治。本系统集SD卡海量存储、LCD动态波形显示、USB高速数据传输、SMS报警和心电数据无线传输及计算机端心电数据分析功能于一体,兼备便携性与低功耗,适合在社区、家庭和野外环境中推广。系统性能稳定、抗干扰性强,特别适用于危重病人监护,是一种可广泛应用的远程辅助诊断医护工具。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 课题研究背景  8
  1.2 国内外发展现状  8-9
  1.3 课题研究意义  9-10
  1.4 论文结构  10-11
第二章 理论与方法  11-21
  2.1 ECG概述  11-14
    2.1.1 ECG的产生及特点  11-12
    2.1.2 导联系统  12-14
    2.1.3 心电图机  14
  2.2 USB概述  14-17
    2.2.1 USB系统结构  15-16
    2.2.2 USB数据传输  16-17
  2.3 GSM概述  17-20
    2.3.1 GSM特点  17-18
    2.3.2 SIM卡  18-19
    2.3.3 短消息业务  19-20
    2.3.4 GPRS技术  20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 心电Holter的硬件设计  21-33
  3.1 系统硬件设计  21
  3.2 心电采集模拟电路  21-22
  3.3 SD卡存储  22-24
    3.3.1 硬件结构  22-23
    3.3.2 接口电路  23
    3.3.3 工作机理  23-24
  3.4 USB数据通信  24-27
    3.4.1 硬件结构  24-25
    3.4.2 接口电路  25-26
    3.4.3 工作机理  26-27
  3.5 LCD液晶显示  27-29
    3.5.1 硬件结构  27-28
    3.5.2 接口电路  28-29
    3.5.3 工作机理  29
  3.6 SMS心电数据的无线传输  29-32
    3.6.1 硬件结构  29-30
    3.6.2 接口电路  30-31
    3.6.3 工作机理  31-32
  3.7 本章小结  32-33
第四章 心电Holter的软件设计  33-57
  4.1 SD卡存储  33-38
    4.1.1 SPI接口模拟  33-34
    4.1.2 SD卡底层驱动程序设计  34-37
      4.1.2.1 SD卡初始化  34-35
      4.1.2.2 SD卡块操作  35-37
    4.1.3 SD卡FAT16文件系统  37-38
    4.1.4 SD卡程序设计  38
  4.2 USB数据通信  38-43
    4.2.1 CH372初始化  39
    4.2.2 单片机与计算机之间的数据传输  39-43
      4.2.2.1 单片机端程序设计  40-41
      4.2.2.2 计算机端程序设计  41-43
  4.3 LCD液晶显示  43-50
    4.3.1 液晶模块初始化  44-45
    4.3.2 文本显示  45-46
    4.3.3 图形显示  46-50
      4.3.3.1 汉字显示  46-48
      4.3.3.2 实时波形显示  48-50
  4.4 SMS心电数据的无线传输  50-56
    4.4.1 常用SMS发送模式  50-53
      4.4.1.1 Text模式  50-51
      4.4.1.2 PDU模式  51-53
    4.4.2 无线传输心电监护端程序设计  53-55
    4.4.3 无线传输远程接收端程序设计  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 总结与展望  57-59
  5.1 设计总结  57
  5.2 工作展望  57-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
攻读学位期间主要的研究成果目录  65

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 医药卫生器械 > 医用电气机械
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