癫痫病人人体参数采集系统设计.doc

苏州大学本科生毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）学院(部)电子信息学院题目癫痫病人人体参数采集系统设计年级2014级专业电子信息工程班级14电信学号1428403023姓名周柯君指导老师王丽荣职称教授论文提交日期2018年5月21日目录摘要1Abstract2第1章绪论31.1课题研究背景及意义31.2国内外研究现状41.3本文主要研究内容及结构51.3.1本文主要研究内容51.3.2本文主要结构安排61.4本章小结6第2章癫痫病人人体参数采集系统的硬件设计72.1癫痫检测原理72.1.1皮电信号检测原理72.1.2三轴加速度信号检测原理82.2系统总体设计目标82.3系统总体设计方案92.4主控芯片选型92.5传感器及显示与存储模块选型102.5.1皮电传感器模块102.5.2三轴加速度传感器模块112.5.3OLED显示模块122.5.4SD卡存储模块132.6传感器及显示与存储模块硬件电路设计142.6.1皮电传感器模块电路设计142.6.2三轴加速度传感器模块电路设计152.6.3OLED显示模块电路设计162.6.4SD卡存储模块电路设计172.7总体电路结构搭建182.8本章小结18第3章癫痫病人人体参数采集系统的软件设计203.1系统软件总体设计203.2皮电采集模块软件设计213.2.1皮电采集软件工作流程213.2.2原始皮电信号处理213.3三轴加速度采集模块软件设计223.3.1三轴加速度采集软件工作流程223.3.2原始三轴加速度信号及温度信号处理233.4OLED显示模块软件设计243.5SD卡存储模块软件设计253.6癫痫检测263.7本章小结27第4章系统测试及结果分析284.1系统整体测试284.2皮电采集模块测试294.3三轴加速度采集模块测试294.4系统运行结果分析314.5本章小结32第5章总结与展望33参考文献34致谢3636摘要据统计，全球有超过1％的人口正遭受着癫痫病的困扰，随着当今社会人们对癫痫监测问题越来越重视，加上医疗水平的快速进步和科学技术的不断创新，便携式人体参数采集系统和癫痫监测设备近年来走进人们的视野。研究发现，人体的生理信号是反映人体健康状态的重要依据，而癫痫在发病期间，人体皮肤的电特性数据和加速度数据会发生变化，包含了许多病理和生理信息，故本文针对皮肤电信号和三轴加速度信号进行采集，采用模块化思想，选用低功耗传感器，设计一种用于癫痫病人的人体参数采集系统。本系统由中央处理单元、生理信号采集模块、SD卡存储模块、OLED显示模块和电源模块组成，具有可变的信号采样能力、数据直观显示功能、实时存储功能和初步检测癫痫功能。本设计选取的中央处理单元是STM32F103ZET6。皮电信号采集模块选用GSR模块，STM32利用片内的12位A/D将GSR传感器采集的模拟皮肤电信号转换为数字信号。三轴加速度模块选用MPU6050传感器，STM32通过IIC通信获取该模块采集的三轴加速度原始数据。原始数据经过处理后，中央处理器通过SPI传输方式将有效数据实时显示在0.96寸OLED屏上，并以SDIO方式驱动高速SD大卡，将数据存储起来以便后续的病理分析。同时，该系统对加速度数据进行了阈值判断，通过检测运动状态来初步判断癫痫发作，增加了系统的应用性。关键词：癫痫病，皮电，三轴加速度，STM32F103AbstractAccordingtostatistics,over1%oftheworld’spopulationissufferingfromepilepsy.Withtheincreasingattentionpeopleattachtoepilepsymonitoringproblemsintheworldtoday,coupledwithrapidadvancementinmedicalcareandcontinuousinnovationinscienceandtechnology,portablehumanbodyparametersarecollected.Systemsandepilepsymonitoringequipmenthavecomeintoviewinrecentyears.Thestudyfoundthatthehumanbody'sphysiologicalsignalsareanimportantbasisforreflectingthehealthstatusofthehumanbody,andduringtheonsetofepilepsy,theelectricalcharacteristicsdataandaccelerationdataofhumanskinwillchange,includingmanypathologicalandphys