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基于MSP430的人体信号检测及报警系统

作　者: 陈丹
导　师: 吕明
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 血氧饱和度 体温 脉搏 报警
分类号: TN911.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


中国现阶段,已逐步进入老龄化社会,整个社会将面临人员结构老龄化带来的问题,其中老年人生命安全问题尤为突出。由于人们的生活水平日益提升,大家对生活质量、医疗保健方面的需求日益提升,所以也需要一种能够便于携带、适合个体家庭的生理监护及异常报警的医疗保健设备来保障自身或者家人的安全。本论文主要以生理学、病理学为判断依据,设计了一种基于MSP430的人体信号检测及报警系统。本系统通过采用连续无创伤的测量方式,监测动脉血氧饱和度、人体体温和脉搏等三种人体重要的生理信号,并对其进行数据处理判断,实现实时对人体生命体征状态的监控,并在出现异常状态时对指定目标手机发出报警短信。论文所论述的系统中,分为前端信号采集模块和后端数据处理及报警模块。其中前端数据采集模块采用美国660-905三脚血氧芯片作为血氧饱和度和心率的检测探头,AD7314温度芯片作为人体体温采集芯片,前端数据处理模块MSP430F1132中,然后通过无线发送芯片24L01发送到后端数据处理及报警模块;后端模块以MSP430F149为主控制核心,接收到的前端数据进行处理,并通过TFT2.4寸彩屏将相关数值显示出来,同时将出现异常的数据利用主控制器控制TC35I模块向指定号码发送报警短信,以引起指定人的注意。在后端数据处理部分中,对于人体测量到的脉搏、血氧饱和度和体温等生理数据,通过查阅相关医学资料和咨询临床医生,得到相关报警阈值,使整个检测报警系统更加科学和完善。本论文完成了硬件设计电路图和PCB板布局。并在最后做出了全文的工作总结和对该系统今后的扩展性工作进行展望,提出了该系统可能发展的方向。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 引言  9-15
  1.1 中国人口现状  9
  1.2 中国人口现状的深思  9-10
  1.3 中国老年人问题的解决  10
  1.4 实现解决问题的技术手段  10-11
  1.5 有关GSM 网络及短信业务分析  11-13
  1.6 与此系统类似产品的现状调查  13-15
第二章 人体信号检测的技术原理  15-23
  2.1 血氧饱和度及检测原理  15-17
  2.2 红外脉搏检测原理  17-18
  2.3 体温检测原理  18-19
  2.4 短信息相关技术  19-23
    2.4.1 AT（Attention）指令集  19-20
    2.4.2 短信息发送模式及编码方式  20-23
第三章 硬件电路的设计  23-48
  3.1 相关器件简介  23-30
    3.1.1 血氧饱和度检测器件简介  23-25
    3.1.2 脉搏检测器件简介  25
    3.1.3 体温检测器件简介  25-26
    3.1.4 主控芯片简介  26-27
    3.1.5 短信模块及无线通信模块简介  27-30
  3.2 前端检测模块功能设计  30-37
    3.2.1 血氧饱和度测量电路的设计  30-33
    3.2.2 脉搏测量电路的设计  33-35
    3.2.3 低通滤波器的仿真  35-36
    3.2.4 无线数据传送模块电路的设计  36-37
  3.3 后端数据处理模块功能设计  37-48
    3.3.1 无线数据接收电路的设计  37
    3.3.2 显示模块电路的设计  37-38
    3.3.3 键盘输入模块电路的设计  38
    3.3.4 矩阵键盘程序模块代码流程图及仿真说明  38-40
    3.3.5 短信模块接口电路设计  40-44
    3.3.6 硬件框图和 PCB 板图  44-48
第四章 程序流程及说明  48-58
  4.1 程序流程说明  48-50
  4.2 程序流程图中各功能模块说明  50-58
    4.2.1 配置无线为发送模块的程序流程图  50
    4.2.2 配置无线模块为接收模式的程序流程图  50-51
    4.2.3 检测三路信号程序流程图  51-52
    4.2.4 血氧饱和度监测及报警算法  52-53
    4.2.5 脉搏报警流程图  53-54
    4.2.6 体温报警流程图  54
    4.2.7 短信模块流程图  54-58
第五章 系统调试及测试结果  58-74
  5.1 硬件调试  58-65
  5.2 软件调试  65-72
  5.3 实际功能测试  72-74
第六章 工作总结及系统展望  74-76
  6.1 工作总结  74
  6.2 系统展望  74-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
攻硕期间取得的研究成果  79-80

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论 > 信号检测与估计
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