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基于飞思卡DSC和GPRS的远程无线心电监护系统

作　者: 施敏敏
导　师: 张重雄；朱恩亮
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 心电监护飞思卡尔 GPRS 无线传输 LabVIEW
分类号: TH772.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 69次
引　用: 2次
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内容摘要

心血管疾病具有突发性和高危险性,为了及时发现病情,需要对患者进行有效监护。基于目前心电监护在国内外的研究现状,本论文研究并设计了一套基于飞思卡尔DSC和GPRS的远程心电监护系统。通过一个便携式的监护仪器,对患者的心电信号采集、分析,并由GPRS无线模块发送至医院监测站监护软件,从而实现对心血管疾病患者心电信号长时间实时检测。该系统体现了功耗低、体较小、操作简单、便于携带等优点。本文首先在阐述了人体心电信号产生机理和心电图中各波段的意义的基础上,对心电信号的特点及其主要干扰源进行了分析,然后给出了心电信号的检测要求,并设计了远程无线心电监护系统的总体结构。硬件部分主要是对心电信号进行放大、滤波和无线发送。心电信号检测电路包括了保护与输入缓冲电路、前置放大及右腿驱动电路、滤波电路、后置放大及电平抬升电路。探讨和分析GPRS模块的控制方法后,设计了对应的硬件控制电路。通过对MC9S12XS128单片机底层程序的设计,完成了对心电信号数据的采集和GPRS模块的AT指令控制,由此实现心电信号数据的无线传输。软件部分采用了LabVIEW图形化编程环境,设计了操作简单、界面友好的监护系统。包括对采集来的心电信号进行分析、处理、显示、存储,操作者可以实时监测被测者的心电情况,便于及时做出诊断,及早治疗,同时设置了自动报警系统。最后,对本课题设计的心电监护系统进行了性能测试,实验结果表明系统能较好地实现信号采集、数据处理和显示等功能,证明了心电监护系统设计方案的可行性。同时针对技术的发展,在论文的结尾提出了一些远程心电监护系统需要改进的地方以及发展的趋势。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题背景及研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及分析  10-11
  1.3 本文主要研究内容及章节安排  11-13
2 心电检测原理及系统方案设计  13-20
  2.1 心电信号检测基础  13-16
    2.1.1 心电生理学基础  13-14
    2.1.2 心电信号特征及干扰  14-15
    2.1.3 心电信号检测指标  15-16
  2.2 心电信号检测原理  16-17
  2.3 总体方案设计  17-19
    2.3.1 系统整体结构  17-18
    2.3.2 微控制器的选择  18
    2.3.3 远程传输技术的选择  18-19
    2.3.4 LabVIEW简介  19
  2.4 本章小结  19-20
3 系统硬件设计与实现  20-39
  3.1 系统硬件组成  20
  3.2 心电信号检测电路设计  20-27
    3.2.1 保护与输入缓冲电路  20-21
    3.2.2 前置放大电路及右腿驱动电路  21-23
    3.2.3 滤波电路  23-25
    3.2.4 后置放大电路与电平抬升电路  25-27
  3.3 数据传输电路设计  27-34
    3.3.1 单片机系统  27-29
    3.3.2 无线传输模块  29-34
  3.4 电源电路  34-36
  3.5 印刷电路板设计制作  36-38
  3.6 本章小结  38-39
4 系统软件设计与实现  39-54
  4.1 MC9S12XS128单片机软件设计  39-46
    4.1.1 软件开发平台简介  39-40
    4.1.2 单片机主程序  40-44
    4.1.3 心电信号采集  44-45
    4.1.4 心电信号数据无线传输  45-46
  4.2 远程服务器监护软件设计  46-53
    4.2.1 软件开发平台介绍  46-48
    4.2.2 监护软件设计  48-53
  4.3 本章小结  53-54
5 系统性能测试  54-57
  5.1 心电信号数据采集测试  54
  5.2 心电信号数据无线传输测试  54-55
  5.3 远程服务器监护软件的测试  55-56
  5.4 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 全文总结  57
  6.2 展望  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录  64

基于飞思卡DSC和GPRS的远程无线心电监护系统

内容摘要

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