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基于CC2530的多点无线脉搏检测系统

作　者: 苏俊丰
导　师: 瞿少成
学　校: 华中师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 脉搏 CC2530 ZigBee LabVIEW PVDF
分类号: R318.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要


近年来,心血管疾病已经成为我国居民的头号杀手,不仅发病率高,而且呈增长趋势,严重危害到国民健康和国家经济的发展。脉搏由心脏搏动而引起,经过动脉和血流传至桡动脉处,脉搏蕴藏的生理信息能够反映出心脏和血管及其他组织器官的健康状况,因此研究脉搏相关参数,可以检测分析和预防心血管疾病。本文以CC2530为核心的电路板为平台,使用ZigBee无线传输协议,利用Lab VIEW软件,实现了人体脉搏的检测分析与多点无线传输,并通过PC机上的虚拟仪器显示脉搏波的波形及相关特征值参数。可实现不同病房多个病人脉搏数据由无线传输并显示在计算机上的功能,为现代化医疗监护管理提供了新思路。因而具有较大的实际意义与使用价值。通过学习与研究,本文主要完成以下几个方面工作：首先,根据脉搏信号振幅小、频率低等基本特征,以及白噪声和工频信号的干扰,通过分析系统总体要求和性能指标,选择合适的芯片,采用PVDF压力传感器将人体脉搏信号提取出来,然后经过信号调理电路进行滤波并合理放大,完成脉搏数据的提取工作。其次,使用CC2530为核心,结合外围电路构成无线收发模块,将信号调理电路输出的脉搏电压通过采样节点进行A/D转换,并利用ZigBee进行无线传输,接收端用串口把脉搏数据上传到PC机上。同时,提供简单友好的人机交互界面。第三,应用Lab VIEW将采集到的脉搏波以曲线图形的方式显示出来,并能够计算分析被测者的脉搏特征值信息,对不在正常范围的脉搏进行报警。此外,为了方便记录和观察统计,提供了数据的存储和读取功能,进而为后续优化和研究工作奠定了基础。最后,完成系统各模块的软硬件设计与调试,包括信号调理电路模块,CC2530平台的A/D采样和无线收发模块,以及Lab VIEW模块,最终实现系统的整体联调。相比于传统的脉搏检测设备,具有多点无线测量、使用方便灵活、低功耗、人机交互简单友好等优点。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 论文组织结构  13-14
2 基于CC2530的多点无线脉搏检测系统总体设计  14-19
  2.1 系统总体设计  14-15
    2.1.1 系统总体要求及性能指标  14-15
    2.1.2 系统总体结构设计  15
  2.2 芯片选型  15-19
    2.2.1 CC2530简介  15-17
    2.2.2 AD620简介  17-18
    2.2.3 NE5532简介  18-19
3 基于CC2530的多点无线脉搏检测系统硬件设计  19-34
  3.1 PVDF脉搏传感器  19-21
    3.1.1 PVDF简介  19-20
    3.1.2 PVDF工作原理  20-21
  3.2 信号调理电路设计  21-29
    3.2.1 信号调理电路总体设计  21-22
    3.2.2 放大电路设计  22-23
    3.2.3 抑制基线漂移电路设计  23
    3.2.4 陷波器设计  23-25
    3.2.5 带通滤波器设计  25-26
    3.2.6 四阶低通滤波电路设计  26-29
    3.2.7 二阶高通滤波器设计  29
  3.3 CC2530无线收发模块  29-34
    3.3.1 采样节点设计与应用  30-32
    3.3.2 协调器设计与应用  32-34
4 基于CC2530的多点无线脉搏检测系统软件设计  34-64
  4.1 下位机软件设计  34-50
    4.1.1 A/D采样程序设计  34-36
    4.1.2 ZigBee设计与应用  36-50
  4.2 上位机软件设计  50-64
    4.2.1 LabVIEW简介  50
    4.2.2 LabVIEW总体设计与应用  50-51
    4.2.3 LabVIEW程序设计  51-64
5 系统实验  64-72
  5.1 系统调试  64-70
    5.1.1 信号调理电路调试  64-65
    5.1.2 开发板上电调试  65-66
    5.1.3 无线收发模块调试  66-69
    5.1.4 软件程序调试  69-70
  5.2 系统实验结果  70-72
6 总结与展望  72-74
  6.1 总结  72-73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-77
攻读硕士学位期间研究成果  77-78
致谢  78

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医用一般科学 > 生物医学工程 > 仪器、设备
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