基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计

毕业设计(论文)标题基于单片机的便携式人体健康指标测试系统设计学科(医院)电气工程系转业电气工程和自动化半级学生姓名学号指导教师职称2004年6月20日独特的声音明快我郑重声明：提交的毕业设计(论文)是我在指导老师的指导下独立进行研究取得的成果，成果没有知识产权纠纷。据我所知，本设计(论文)不包括任何其他个人或团体已经发表或撰写的着作的成果，除非引用的内容已经明确说明。对本论文研究做出重要贡献的个人和团体都已在本文中以明确的方式表示该声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日毕业设计(论文)使用许可声明我完全理解滨州学院毕业设计(论文)的收集、保存、使用相关条款。我同意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，学校保存学位论文的印刷本和电子版，或者用复印、数字化或其他复印手段保存设计物(论文)。学校同意，以营利为目的的前提，建立目录搜索和阅览服务系统，发布部分或全部设计(论文)，并允许他人依法合理使用。(机密论文解密后遵守该规定)作者签名：年月日本科毕业设计(论文)便携式人体健康指数检测系统设计摘褥子随着现代人生活速度的加快和生活质量的提高，人们越来越关注自己的健康状况，人们总是想简单方便地进行身体检查，因此，利用体温计、电子血压计等小型便携式或家庭健康检查设备，通过简单的操作获得了人气。但是，这些设备中的大部分都具有单一的功能，如果需要随时检查多种健康指标，则需要携带多种检查设备，这会给用户带来麻烦。因此，此设计可以检测各种人体信号，从而减少用户的麻烦。AT89C51单片机控制核心、硬件主要由单片机最小系统、温度测量模块、脉搏测量模块、血压测量模块、报警模块、液晶屏显示模块等组成。软件包括系统的流程图、主程序和每个模块子程序。该系统可以实时测量人的体温、脉搏、血压，发生异常数据时发出警告，并保存在数据库中供随时回放，通过串行端口与PC通信，打印存储的信息。关键字：DS18B20、ASDX001、AT89C51design of detecting system based on portable health indicatorsAbstractwith The accelerated pace of modern life and The improvement of life quality，People pay more and more attention to their health，People hope the user must carry a variety of detective devices if he or she needs to test multiple health indicator s，which brings much trouble sfor user . henchthe system uses at89c 51 MCU as control core，the hardware mainly includes : MCU minimum system，temperature measurement module，temperature measurement modulethe software includes : the system flow chart，Main program And module sub program . the system是test body temperature，pulse，bloodKey words: DS18B20，ASDX001，AT89C51Ii本科毕业设计(论文)列表第一章简介11.1研究目的和重要性11.2国内外研究现状21.3本主题的主要研究内容3第二章全系统程序设计5第三章系统硬件设计63.1温度测量模块63.2血压测量模块73.3脉冲测量模块73.3.1脉冲信号采集电路83.3.2信号放大93.3.3波形成型零件93.4 SCM处理电路103.5显示电路设计103.6报警电路设计113.7单片机最低系统113.8电源电路设计123.9键盘电路设计123.10 USB通信电路13第四章系统软件设计154.1子程序流程图154.1.1体温检测流程图154.1.2血压检测流程图174.1.3脉冲检测流程图174.1.4键盘电路流程图19第五章摘要20参考文献21辞呈22附录23II14第一章简介近年来，未经确认的流行病蔓延，跨境运动越来越频繁，结果病毒的传播范围越来越广，经常在短期内引起广泛的流行，已经足以威胁人类的生存，因此对自主性的健康管理越来越受到关注。该设计提出了一套用于个人自主健康管理的生命功能检查系统，防止流行性病毒传播，设计目标是实用性、经济性、可靠性和便携性，达到了满足大众化要求的事业目标。生命功能一般指体温、血压、脉搏等，随着这种生命功能的变化，人体经常出现不同的情况，需要进一步检查。特别是在2003年SARS扩大传染时，热是病毒传播的地点，公共卫生病理学中，体温对控制病毒传播非常重要。本生命功能检查系统可以测量体温、血压、脉搏，对检查资料进行长期分析，如果生理功能有一定的变化，可以发出相应的警报，使用户更好地了解自己的生理变化，并在诊断医生时提供初步依据1。1.1研究的目的和意义人的生理信号主要包括心脏电、脉搏、呼吸、血压、体温、氧饱和度、血压、呼吸二氧化碳、心脏出口量、脑电、肌电图、眼视网膜电、眼震、胃电等。人体生理信号是生命的象征，一旦停止，生命也就结束了。测量人体生物信号技术是应用现代科学技术研究各种人体生物信号，以创造或创造的方法获取、分析、综合、研究各种信息，为临床提供服务2。人体其他生理信号可以反映该部位的身体变化，成为临床诊断的重要依据。例如，测量和记录心电图的变化是现代医学诊断心脏的主要手段，肌电图的测量和记录有助于诊断肌肉萎缩和肌力疾病等。某些病的发作具有偶然性和突发性，因此将生理参数检查从大型医院扩大到当地医院或患者家里是有意义的。心电图信号(ECG)、脉搏信号(Pulse wave)反映了人类心脏器官和血液循环系统的生理变化，对临床健康观察和疾病诊断非常重要，在生命信息科学的角度上具有重要的研究价值3。具有丰富脉搏的人体健康状态信息，自公元3世纪我国第一份脉搏学专刊脉 经问世以来，脉学理论不断丰富和提高，对国内外医学发展产生了重大影响。脉诊宽度和波形反映了一个心脏周期内动脉血压随时间的变化，直接反映了动脉血压。血流、血管阻力、血管壁弹性等血流参数的变化也可以间接反映在脉搏中。因此，通过脉搏，可以定量分析血压变化方法。脉搏波的波、幅、波速度和节奏反映了人体心血管系统的各种生理和病理特征。利用脉搏推断人体生理病理信息不仅是传统医学的重要内容，在国际上也受到广泛关注。因此，本文的收集信号还包括脉冲信号。在科学技术高度发达的今天，人们的健康观念和健康管理方式发生了重大变化。各种医学电子设备层出不穷，人们希望能检测人体日常生活状态的健康状况，进行事前预防。对于完成诊断的患者，可以随时掌握自己病情的变化，决定是否需要再诊治医院，对于很多偶然性和突发性疾病，可以再现和捕捉瞬间典型的生理信息。因此，国内也在国际上，医疗恢复和保健的中心从以医院为中心的医疗体系转移到以家庭为基础的社区或个人卫生服务体系。在这种趋势下，研究应用于区域医疗和家庭医疗的人体生物信号检测系统具有重要意义。家庭医疗中使用的这种检查系统应该是低功耗便携式系统。因此，本文旨在实现具有便携式特性的人体生理信号检测系统。1.2国内外研究现状监护系统是一些医疗设备的组合，连续记录患者的生理参数，实现长时间、自动、实时监控、分析处理后的多类别自动报警。监护系统具有实时分析、显示和记录，以及对结果的综合判断能力，因此，医疗人员可以很容易地了解患者状况的变化，然后采取必要的措施，大大减少患者死亡率。20世纪60年代以来，随着人类生理监测机构作为重要的医疗电子设备出现，世界主要医疗器械制造商实际上投入了大量人力和物力，促进了监护系统的开发、生产和销售，促进了监护系统的开发和普及。世界各国都有冠心病治疗室、重症监护室、脑病患者室、手术室、分娩室、康复室等部分专门病房，经营着重症监护室。但是国内监护系统的科学研究、生产与国际先进水平相比，有些差异。高、精致、尖的监护设备大部分依赖外国进口，价格比较高，中小医院无法购买，严重影响了我国监护系统的应用和普及4。目前已知的监测系统是用于监测患者生理和病理参数的状态监测系统。由于计算机的快速发展，现在的状态监测系统不仅用于显示患者的各种信息，还通过计算机进行处理和分析，对监测结果进行综合分析，使医护人员能够迅速进行判断和治疗。这些设备逐渐发展成在大型计算机系统中使用单片机作为核心部件的微控制器设备(MCU)，是当前的发展方向。旨在通过在单片机系统中固化的程序收集、存储、分析和再现数据。随着这种小型设备的首次开发，单片机芯片几乎大部分被开发成低C51系列微控制器。随着单片机技术的发展，功能越来越强大、精密的上层单片机在该系统中的应用越来越多，随着传感器技术的发展，简单方便的无创传感器也应用于该设备。近年来，基于国内嵌入式技术的便携式多参数人体生理信号监测和远程监测系统正在进行，基于家庭监测的“家庭一地区一医院”三层远程监测系统正在逐步建立。近年来，国外由传感器网络组成的一种人体生理信号监测机构发展迅速。这种传感器网络遍布着一种人体可以穿的外表看起来普通的衣服。当人们穿上这种特殊的衣服时，他们的人体生理信号以无线方式发送到PC系统，PC系统可以完整地记录人体状态。人体出现异常时，PC系统会发出警报信号。如果需要远程监视，则可以通过LAN将监视的信号发送到internet。但是，由该传感器网络组成的人体生理信号监测仪器在医疗领域没有得到广泛应用。1.3本主题的主要研究内容医学技术的发展，特别是传感技术、单片机技术、计算机技术的迅速发展，人类生理信号监测设备的持续更换，同时我们的社会面临着老龄化、医疗费用高、人口多、医院和交通容量有限等一系列严重的社会问题。本文旨在为能收集各种参数的社区、家庭使用的人体生理检查和分析系统设计，使受试者容易了解自己的生理状况。本文设计了一种可以同时收集体温、血压、脉搏信号并通过液晶显示显示数据信息的检测系统5。主要内容包括以下四个部分：(1)人体生理信息检测分析系统的硬件数字系统设计(2)人体生理信号的数据收集、存储、显示、上传模块的软件设计(3)人类生理信号的数据处理(4)人类生理信号的数据压缩第二章系