基于单片机的远程心电监测系统设计.doc

仅供学习参考

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等〔列出主要参考文献〕
当今心血管疾病已成为发病率极高的常见病之一，极大威胁人们的生命。设计一种性能可靠、价格低廉、体积较小的新店采集与远程传输系统对心血管疾病的监测和预防具有重要意义。
远程心电监测是只通过通信网络将远端的生理和医学信号传送到监测中心进行分析，并给出诊断意见的一种技术手段。它是随着计算机技术、通信技术等相关技术的迅速开展，心电图监测技术也逐渐应用到远程医疗领域中来，使得医院为心脏病患者的远程保健效劳成为可能。
远程心电监测系统有如下优点：
人们可以再熟悉家中时刻监测他们的生理参数而无需去医院，还能在患者病情突然恶化是报警。
人们携带无限的传感设备可以自由移动
医护人员可以再远端监测中心观察患者的健康状况饼提供实时的诊断和建议，也可以长期对患者进行监护。
对健康人群的远程监测，可以发现疾病的早期病症，从而到达保健和预防疾病的目的。
参考文献：
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研究的目标、内容和拟解决的关键问题
研制一种功能强大、本钱低的远程心电监测系统，可实现远程医疗心脏病患者。该系统前端采用FPGA控制，采集和存储人体的新店〔EGG〕信号，通过串口将心电数据传入计算机，并在LabVIEW软件平台下实现心电信号的显示和远程传输系统。其中大局部功能是由软件设计实现，以便于后续功能扩展。可将该系统广泛应用于医院、社区、家庭、户外监护，帮助医生及时诊断病人。
本文将研究设计一种低本钱、低功耗、携带方便的无线远程心电检测系统，从而为心脏病患者提供方便的远程心电监测效劳功能。

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
远程心电监测系统由心电监测终端、无线通信网络、医院监护中心组成。心电监测终端用来采集和监测患者的心电信号，然后通过GPRS无线网络传输到医院监护中心，医院监护中心的上位机通过网络接收到心电数据后，医生可以运用上位机中的心电分析软件对患者的心电信号进行分析和分类存储。
为设计一款体积小、功耗低、处理速度高的心电监测终端，本系统采用TI公司生产的MSP430F499单片机作为微处理器，该单片机的工作电压在1.8-3.6V之间，带有内部参考源、采样保持、自动扫描特性的12位A/D转换器，串行通信软件有异步UART和同步SPI两种模式可选。该单片机具有丰富的片内外设和大容量的片内工作存放器和存储器，为电路的设计节省不少空间。本系统的硬件主要包括心电信号采集模块、RS232通信模块和GPRS传输模块。其中信号采集分为心电前置放大电路、滤波电路、主放大隔离电路和电平抬升电路。监测终端采集到的心电信号通过MSP430单片机进行信号处理后，可以通过GPRS模块传输到远端的医疗中心，为医生提供患者的心电数据。
由于前端采集的模拟信号，需要将模拟信号转换成数字信号，才能对心电信号进行数字滤波和传输。本系统采用MSP430F499单片机自带的高速12位逐次逼近型A/D转换器，采用单通道、单次转换盒定时器出发的工作方式对心电信号进行数模转换，采样频率设置为250Hz。本系统采用的GPRS模块已嵌入TCP/IP协议栈，无需再编制程序实现TCP/IP协议。采用VC来编写监控中心的接收和显示软件，该软件用来接收和显示GPRS模块发送过来的心电信号。

特色或创新之处
该系统具有便携性、功耗低、实时传输等特点。其中，信号采集局部用小波变换方法对心电信号进行滤波，处理过的信号更有助于医生查看和诊断。GPRS模块是当前应用比拟普遍的无线通信模块，在数据传输和Internet网络连接上的性能更加优越，适