【毕业设计】基于c8051f060单片机的心电波形

学号4109005030泰山医学院毕业设计（论文）题目基于C8051F060单片机的心电波形获取与显示院（部）系放射学院所学专业生物医学工程年级、班级2009级本科一班完成人姓名耿玉林指导教师姓名专业技术职称鲁雯教授2013年6月1日摘要多生理参数监护仪是临床护理中的重要监护设备，它能对危重病人进行自动监护，能提供多种生理参数的无创测量，包括体温、血压、呼吸、心律，具有测量及时准确、操作方便、能自动报警和进行昼夜连续监测等优点，被广泛应用于加强病房ICU、手术室、急救中心等科室和救护车等场合，是现代化医院不可缺少的医疗设备。本论文选题来自飞利浦医疗，主要完成了多参数监护仪的基本硬件电路设计和软件程序编写，是在C语言环境下单片机的系统软件设计，包括主程序、按键分析程序、定时中断和中断的编程思想以及数据显示的原理和实现。以单片机为控制器，具有自动测量心律、血压、呼吸、体温等生理参数，用声音提示进行参数越限报警等功能。关键词多参数监护仪；单片机；C语言ABSTRACTMULTIPARAMETERMONITORISANIMPORTANTMONITORINGEQUIPMENTINTHECLINICAL,ITCANCARRYOUTAUTOMATICMONITORINGINCRITICALPATIENTSANDPROVIDENONINVASIVEMEASUREMENTWHICHINCLUDEAVARIETYOFPHYSIOLOGICALPARAMETERS,LIKETEMPERATURE,BLOODPRESSURE,RESPIRATION,HEARTRATE,WITHTIMELYANDACCURATEMEASUREMENT,CONVENIENTOPERATION,ANDCANAUTOMATICALLYALARMANDCONTINUOUSMONITORINGANDOTHERADVANTAGES,ISWIDELYUSEDTOINTENSIVECAREUNITICU,OPERATIONROOM,EMERGENCYCENTERANDOTHERDEPARTMENTS，AMBULANCEANDOTHEROCCASIONSITISANINDISPENSABLEMEDICALEQUIPMENTOFMODERNHOSPITALTHEDESIGNOFTHEHARDWARECIRCUITANDSOFTWAREOFMULTIPARAMETERMONITORISTHESYSTEMSOFTWAREDESIGNOFTHEMCUINTHECLANGUAGEENVIRONMENT,INCLUDINGTHEMAINPROGRAM,KEYANALYSISPROGRAM,THEPROGRAMMINGIDEASOFTIMERINTERRUPTANDDATADISPLAYANDTHEPRINCIPLEOFTHEREALIZATIONSINGLECHIPMICROCOMPUTERISTHECONTROLLER,WITHAUTOMATICMEASURERHYTHM,BLOODPRESSURE,RESPIRATIONTEMPERATUREANDOTHERPHYSIOLOGICALPARAMETERS,ALARMINGWITHSOUNDKEYWORDSMULTIPARAMETERMONITOR；SINGLECHIPCOMPUTER；VISUALC目录第一章绪论11研究背景12研究意义13研究现状2第二章心电监护仪的医学基础31人体心电信号的产生机理32体表心电图及心电信号的特征分析321心脏电传导过程分析322心电信号时域特征分析33心电电极和导联体系分析531电极选择532心电信号导联体系分析54信号采集电路的设计要求5第三章心电监护的软件程序设计61设计要求62设计方案63硬件电路设计64单片机程序设计741单片机开发软件及编程语言简介742主程序设计743中断服务程序85上位机程序951控件添加方式952主程序设计116调试过程及结果1261调试所需的仪器设备1262调试过程与内容1263调试结果1364结果分析13第四章研究总结与展望141研究总结1411分析阶段1412设计阶段1413实施阶段142展望1421监护仪网络化1422监护仪模块化1523监护仪多功能化1524便携式监护仪1525无线通信新技术在监护仪中的应用16附录A总电路图17附录B单片机程序代码18附录C上位机程序代码23参考文献25第一章绪论1研究背景心脏是人体血液循环的动力泵，心脏搏动是生命存在的重要标志，心脏搏动的节律也是人体生理状态的重要标志之一。心脏的基本活动包括电活动和机械活动，每个心动周期都是电活动在前，机械活动在后。心电信号是心脏电活动的一种客观表示方式，是一种典型的生物电信号，具有频率、振幅、相位、时间差等特征要素，比其他生物电信号更易于检测，并具有一定的规律性。由于心电信号从不同方面和层次上反映了心脏的工作状态，因此在心脏疾病的临床诊断和治疗过程中具有非常重要的参考价值。对心电信号的采集和分析一直是生物医学工程领域研究的一个热点，是一项复杂的工程，涉及到降低噪声和抗干扰技术，信号分析和处理技术等不同领域，也依赖于生命科学和临床医学的研究进展。自1903年心电图引入医学临床以来，无论是在生物医学方面，还是在工程学方面，心电信号的记录、处理与诊断技术均得到了飞速的发展，并积累了相当丰富的资料。当前，心电信号的检测、处理仍然是生物医学工程界的重要研究对象之一。伴随着人们生活水平的提高，营养过剩和运动减少，生活和工作节奏的加快，社会老龄化的加剧，心脏病等心血管疾病的发病率明显上升。目前心脏病的死亡率远远高于其他疾病，是威胁人类生命安全的主要疾病，心脏病己成为威胁人类生命安全的“第一杀手”。由于心脏病具有病情隐蔽、发展缓慢、发病危险性高等特点，因此对心脏病患者、特别是中老年心脏病患者的危害性极大，因此心脏系统疾病的防治和诊断己成为当今医学界面临的首要问题。另外，一些特殊的心脏病患者，在正常工作生活时发病，而到医院检查时症状消失，导致在医院无法检测到异常心电图，无法对病情做出诊断，耽误了治疗的最佳时机，所以心电监护是有重要意义的。随着社会老龄化的加剧，解决长期慢性病的监护目前已经是重要的社会问题。怎样才能使病人在家庭中得到更好医疗保健，同时又减少病人家属及社会的负担，是现在摆在有关研究人员及医生面前的一个重要课题。2研究意义心电信号是人类最早研究并应用于临床医学的生物电信号之一，与其它生物电信号相比心电信号更易于检测并具有较直观的规律性。在医学发达的今天，心电信号的监测与处理仍是生物医学领域重要的研究对象之一，是医学上诊断心脏系统疾病十分重要的检测依据。因此及时通过心电信号来发现并预防心脏病的发生是减少心脏病人发病和死亡率的一个有效途径。心电学自上世纪初到现在已经发展了一百多年。在这期间心电图检测技术本身不断发展完善，各种心电检测方法不断问世，到目前可以说心电检测已趋于成熟。以往的检测手段基本上都需要到医院在庞大的心电图仪器上进行检测，而心脏病人不可能每次发病时都具备到医院检测的条件，还有一点就是一些患者在发病时感到不适，而到医院检查时症状消失，进行心电图检查时得不到明显异常的心电信号，这将影响对患者的诊断和治疗。因此导致了许多心脏病人病情不能得到及时诊断和治疗，延误了病情甚至导致死亡等严重后果。因此，开发一套携带方便、低成本的远程心电监护系统具有深远的理论研究意义和实践应用价值。3研究现状随着电子与信息技术的不断发展及其在医疗系统中应用的深入，世界各地尤其是欧美国家相继提出了心电检测设备的小型化、家用化要求和建立远程医疗体系的设想。从1980年代开始，国外开始建立以电话线路传输心电信号的心电图监测中心，随后又出现了以数字式电话传输心电图信号的研究。英国牛津大学的JOHNSON教授采用远程监护的方法让孕妇和胎儿在放松的状态下在家中检测血压、血氧、心电图等重要生理指标；德国的一个研究小组则通过宽带视频通信远程监护家中老人的各种生理参数，以便在必要的时刻提供救治和帮助。进入21世纪后，美国和欧盟在20002005年期间各投入150亿美元和175亿美元用来进行远程医疗的研究工作，与此同时，国外各大公司也纷纷跟进，进行心电监护产品的研究开发工作；亚洲的日本在这方面也做了较大的投入，其中SONY，东芝已有类似的监护设备上市，但都价格不菲。国内在这方面的研究晚于西方国家，总的特点是起步晚，起点高。但随着中国经济的快速发展，人们对健康的重视程度越来越高，对健康监护产品的需求量也稳步提升，产品的应用范围从危重病人监护，发展到如今普通病房的监护，目前，很多家庭对此也提出了一定的应用需求。国内早期在此方面研究的一个比较典型的案例是清华大学在1994年研制成功的家庭心电/血压监护网系统，该系统在病人不适时具有手动按键报警功能和类似HOLTER的心电图长时间记录发送功能。目前，国内生产便携式心电监护设备的厂家有很多，产品也进入了实用化，但是大多数是以OEM方式进行组装的，具有自主开发能力的较少。总的来说，目前国内心电监护产品主要特点为市场需求越来越大；技术水平和产品质量在不断提高；生产厂家多，但核心技术掌握不足。综上所述，无论国内还是国外都对心电监护设备的研究投入了巨大的人力与物力。伴随着电子技术的飞速发展，其前景必定相当广阔。第二章心电监护仪的医学基础1人体心电信号的产生机理心电是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，心电的产生与心肌细胞的除极和复极过程密不可分。心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带有正电荷，细胞膜内带有同等数量的负电荷，此种分布状态称为极化状态，这种静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位，其值保持相对的恒定。当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激或阈刺激时，对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起膜内外的阴阳离子产生流动，使心肌细胞除极化和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功能，维持人体循环系统的正常运转。心电信号从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。2体表心电图及心电信号的特征分析21心脏电传导过程分析心电生理学资料表明，心脏不断的进行有节奏的收缩和舒张运动。由心肌激动产生的生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体表面上来，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化活动。在每个心动周期中，窦房结是心脏的最高起博点也叫一级起搏点，它发出的激动命令经结间束首先传给房室结也称第二级起搏点。房室结向下发出一条传导路，称房室束，它位于室间隔内。房室束往下又不断发左右两个束支，越分越细，最后分别形成互相交织得像网一样的结构，称普肯耶纤维，终止于心肌内。此生物电传递变化十分复杂，呈混沌态，其有序结果通过周围组织传遍全身，使身体各部位出现有规律而各向异性的电变化。将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心电信号变化曲线，就是目前临床上常规记录的心电图ECG。22心电信号时域特征分析如图21所示的正常心电图由一系列波群组成，各段波群反映不同阶段的心电信号变化，由于QRS波变化比较集中，所以给出了分解图。下面对每个波形点作详细的介绍1P波最初产生的偏离的波被命名为P波，它反映心房除极过程的电位变化，代表了两个心房的去极。图21典型的心电信号2QRS波群心室激活产生的最大波，它反映心室肌除极过程的电位变化。正常间隔008012秒。典型的QRS波群是指三个紧密相连的波；第一个向下的波为Q波，这波不一定总是出现。QRS波的第一个向上的波为R波，继R波后第一个向下的波为S波，发生在S波后的向上的波称为R。QRS是广义的代表心室肌的除极波，并不是每一个QRS波群都具有Q、R、S三个波，一个单相的负QRS复合波被称为QS波。3PR间期从P波开始到QRS复合波开始，它代表心房肌开始除极到心室肌开始除极的时限。正常间期是01220秒，测量是从P波的起点到QRS复合波的起点，不管初始波是Q波还是R波。它是房室传导时间的一种度量，由于这个原因，它在临床诊断上很有用。基线是由波的TP段建立的T波末端到下一个P波开始。4ST间期是在QRS波群以后，T波以前的一段平线。代表左、右心室全部除极完毕到复极开始以前的一段时间。该段在确定病理学上比如心肌梗塞升高和局部缺血降低上是很重要的。在正常情况下，它用作测量其它波形幅度的等电势线。5T波代表心室肌复极过程引起的电位变化。6QT间期代表整个心室肌自开始除极至复极完毕的总时间。QT间期代表体现了心室肌肉激活间期和恢复。这个持续时间和心率的变化相反。但通常不采用QT，而采用修正QT，称为QTCQTCQT175心室率60。体表心电图反映的是心电信号的时域特性，经分析可以看出ECG信号的特征段的分界处是波形上的拐点。3心电电极和导联体系分析31电极选择心电信号检测一般采用体表电极，随着时代的发展金属电极已经成为了体表的连接器。一个由盐溶液和胶组成的电极层成为了金属电极和皮肤的接触面。身体内部电流是由离子运动产生的，而在导线中的电流是由电子的运动产生的。电极系统可完成离子电流到电子电流的转换。32心电信号导联体系分析心电信号是典型的人体电信号，人体电信号本质是两点的电位差信号，直接加电极于身体并且通过一定的导联方式就可以观察到心电信号。在心电图学中有三种基本的导联系统第一个导联系统具有最普遍的12导联，它定义了一组12个电位差，用他们来形成标准临床ECG。第二个导联系统规定记录VCG的的电极的位置，FRANK正交校正导联系统正交导联指与该导联系统相伴随的导联向量是正交的。第三导联系统为监测系统，典型的只分析一个或两个导联。该系统的主要目的是可靠地识别每次心跳并进行节律分析，所以电极的配置应以获得在基本的ECG中有较大的R波为原则。如I、II、III导联系统。4信号采集电路的设计要求针对心电信号的上述特点，对采集电路系统的设计分析如下1信号放大是必备环节，而且应将信号提升至A/D输人口的幅度要求，即至少为“V”的量级；2应尽量削弱工频干扰的影响；3应考虑因呼吸等引起的基线漂移问题；4信号频率不高，通频带通常是满足要求的，但应考虑输入阻抗、线性、低噪声等因素。第三章监护仪的硬件电路及软件程序设计1设计要求要求设计高精度、高可靠性心电信号采集放大滤波电路；以单片机为核心，对心电信号进行模数转换，并与PC进行数据通信；编写上位机程序，实时显示心电信号。2设计方案由佩带在病人身上的袖珍生理参数放大器采集模拟心电信号，采集到的心电信号有如下特点信号弱、信噪比低、信号源阻抗大、电磁干扰大、信号频率低等特点，然后经过放大滤波电路，放大滤波电路由前置放大电路、后级放大电路、滤波及功率放大电路组成，此时得到的是放大的模拟信号，需要转换成数字信号，因此要再经过A/D转换，得到数字信号，再通过串行接口向PC传送数据，由上位机程序通过串口将信号读入PC，并完成心电波形的显示，设计方案如图31。放大及滤波电路A/D转换电路单片机控制电路单片机与PC接口电路PC心电信号图31设计方案3硬件电路设计心电信号十分微弱，最大值也不超过25MV，要实现正常的显示，必须放大几千倍，本课题将其放大2550倍，考虑到共模抑制比、带宽等限制因素，采用两级放大电路，前置放大电路放大50倍，后级放大电路放大51倍。为有效地提取心电信号，还要设计滤波电路，滤波电路由高通滤波电路、低通滤波电路、50HZ陷波电路组成。注总电路图见附录A。为了实现通讯，PC与C8051F060之间必须采用相同的通讯格式。图32是PC的异步串行通讯数据格式与C8051F060在UART方式一下的的数据格式。图32PC与C8051F060UART0的通讯数据格式4单片机程序设计41单片机开发软件及编程语言简介SILICON集成开发环境IDE是一套完整、独立的软件程序、它为设计者提供了用于开发和测试项目的所有工具。CONFIG2是一个专门配置单片机初始化程序的软件（如图33）。首先选中所用的单片机类型，在菜单栏中OPTIONS选择C语言，在PERIPHERAL中选择要用到的硬件电路，根据预定的工作方式选择，配置完成后自动生成初始化程序。图33CONFIG2软件界面42主程序设计心电信号经放大、滤波处理后，作为单片机的模拟输入信号，由单片机完成A/D转换，并将转换后的数据发送给计算机。开始关看门狗时钟、定时器3、ADC0、UART0、I/O口初始化开总中断等待中断发生中断发生中断服务程序YN图34A/D转换流程图43中断服务程序A/D转换完成的结果通过UART0发送到计算机，A/D转换完成会产生中断，在中断服务程序中发送数据，在ADC0初始化时启动ADC0中断。UART0是一个具有帧错误检测和地址识别硬件的增强型串行口。UART0可以工作在全双工异步方式或半双工同步方式，并支持多处理器通信。接收数据被暂存于一个保持寄存器中，这就允许UART0在软件尚未读取前一个数据字节的情况下开始接收第二个输入数据字节。一个接收覆盖位用于指示新的接收数据已被锁存到接收缓冲器而前一个接收数据尚未被读取。开始页地址设置UART0页清ADC0中断标志读ADC0H读ADC0L返回主程序图35中断服务程序流程图5上位机程序51控件添加方式用VB60编写一个串口通信上位机程序，VISUALBASIC60是一个可视化窗口环境的编程软件。打开安装好后的VISUALBASIC60主程序界面。选择“标准EXE”，建立VISUALBASIC的编程环境。在菜单的工程选项中选择部件。把VISUALBASIC的串口通信控件MICROSOFTCOMMCONTROL60调入工作菜单。再打开部件对话框中，选择MICROSOFTCOMMCONTROL60的选项框，点击确定。图36添加控件可以在图示36中看到通信控件MICROSOFTCOMMCONTROL60的文件是在CWINNTSYSTEM32MSCOMM32OCX文件。如果调用通信控件MICROSOFTCOMMCONTROL60控件时无法在控件对话框中找到，可直接在系统目录中搜索名为MSCOMM32OCX文件。然后通过浏览加入VB的工作界面中。添加完控件回到编程界面。图37添加控件52主程序设计单片机完成A/D转换后，通过串口将数据发送给计算机，编写上位机程序，上位机程序流程图如图38所示。开始设置SETTINGS属性设置串口号关串口设置接收方式清空接收缓冲区开串口读完数据读数组数据每三个数取均值画点X越界X归0、PICTURE清空11YNY图38上位机程序流程图6调试过程及结果61调试所需的仪器设备调试中需要微型电压源一个，万用表一个，信号发生器一台，示波器一台。62调试过程与内容621断电调试上电前先要认真检查。通电前检查，主要检查以下内容首先，用万用表认真地检查是否有短路，尤其是电源线和地线是否短路；第二，根据硬件电路原理图和PCB电路版图仔细检查线路的正确性，并检查元器件安装是否正确。尤其注意的是芯片、二极管极性、电容器的耐压和极性、电阻的阻值和功率是否与设计相符；第三，检查连线是否牢固，特别要仔细检查相连的线是否连上，对于靠得很近的相邻线，要注意检查是否短路，必要时可用万用表进行测量。622上电调试15V电源经电源转换芯片后会变为单片机供电电源33V，先给电路板接上5V电源,再用万用表测量单片机的电源端看是否是33V,如果没有电压或者电压太大，则用万用表测试各节点，分析故障原因并排除故障。2测试JTAG下载口打开SILICONIDE,编写一个简单的测试程序，然后与目标板进行连接，并下载，观察一下提示看下载是否成功。如果不成功可能是连接方式错误，或者JTAG口的插针不牢靠，仔细检查，分析可能的原因并最终排除。3测试串口发送本系统中要用到串口作为电脑和单片机进行通讯的方式，故要测试串口模块是否能正常工作。编写一个电脑向单片机发送任意字符，单片机再向电脑返回该字符的程序。硬件上要用串口线将单片机与电脑进行连接。不成功的话，则分析程序的编写是否有错误，进行断电调试，跟踪寄存器值等手段。若程序没问题，则用万用表测试连接是否正确、可靠，或者更换串口线。4电路板的整体测试给电路板上所有需要供电的连接上相应电源，先检查供电是否正确。工作电压正确后连接串口线，编写整个程序，程序的编写中可以用之前测试过的串口程序，A/D程序，通过串口调试助手设置参数，并观察采集到的心电信号数据。如有较大错误，分析故障，并解决。5软件滤波程序调试由于电源干扰较重，硬件电路无法完全滤掉干扰信号，而软件则完全不受电源影响，可以在上位机程序中加入软件滤波程序，将一定数量的点取均值之后再画图，通过计算和调试，本课题将三点取均值以达到滤波的目的。图39未经软件滤波的运行结果63调试结果经过软硬件多次调试和改正之后，系统运行结果如下图所示。图310系统运行结果64结果分析从以上运行结果可以看出，本课题已经基本上完成心电监护仪的功能，系统运行较稳定，可靠性较高，其中，R波的显示较为明显，P波、Q波、S波、T波的显示相对不太明显，频率正常，有效地抑制了大部分干扰信号的影响。第四章研究总结与展望1研究总结毕业设计是在教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计总结，能使我们综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练。科学技术的突飞猛进，带来了第四次科技革命，知识更新速度加快，周期变短，科技和经济结合得更加紧密，随着产业结构的变化，需要体力和简单技能的岗位数量逐渐下降，而需要更高知识、智能的岗位数量将会增加。此次设计经过了以下几个阶段11分析阶段熟悉课题设计任务下达后，首先了解课题的名称、课题来源、课题范围、提供的原始数据、要求达到的技术指标。收集资料围绕课题，收集有关资料，调查有关文献及技术参数，收集有关数据，并对有关资料和数据进行归纳分析。可行性分析在熟悉课题和收集了足够的资料和数据的基础上，对课题进行可行性分析，得出几个初步方案，经过反复比较、论证，最后得出一个可行方案。12设计阶段划分模块，并逐一解决。绘制实验电路，得出仿真结果。从可行性方案中所提供的资料和数据出发，把论文分为若干个模块，形成一个多层次的结构。13实施阶段当课题初步设计完成后，进行实验调试，在实验过程中逐步修改、完善电路，以期达到最佳效果。这次设计培养了我运用所学理论知识和技能，分析解决数字电路中应用问题的能力。以及掌握设计教学课题的思想和方法，树立严肃认真工作作风和调查研究、查阅技术文献、资料、手册及编写技术文献的能力。同时在生产实践中所涉及的一些实践问题，又促使我带着疑问积极地探索。进行毕业设计从知识技能的准备到心理的充分认识都具备了较好的基础。2展望21监护仪网络化随着网络技术的快速发展，目前国内市场上的新型监护仪已经普遍具有网络功能。监护仪的网络化极大地方便了医院对患者信息的管理。例如现代监护仪中常见的中央主机带床边监护仪的方式使病人的监护信息通过方便快捷的网络功能传到中央主机进行分析存储。另外，中央监护系统可以通过与医院网络系统联网，将医院其他科室病人的相关资料进行汇总存储，使得病人在医院的所有检查、病情等资料都能存储到中央信息系统，便于更好地对病人进行诊断和治疗。监护仪的网络化还降低了医护人员的工作强度，特别是在夜间工作人员较少的情况下，也能同时监测多个病人，通过智能分析报警，使每个病人都能得到及时的监护和治疗。监护仪的网络功能也推动了远程医疗的发展，允许临床医生远程访问网络上的信息，使医学专家可以在异地快速简便地诊断病情。22监护仪模块化从内部硬件组成上来讲，监护仪可以按功能模块来划分，这是硬件电路设计的一个基本原则，这样做除了便于监护仪的设计和维修，又有利于监护仪科研的专业化。监护仪厂商不一定每个模块都自主设计，完全可以采用其他厂商很成熟的模块产品，与自己的模块产品相结合来加强产品的竞争力，降低行业的门槛。模块式监护仪的优点是可根据不同病情的病人，选择相应的功能模块，对病人进行有选择的参数监测。有些科室所监护病人的病情复杂，病种多，对监测参数的需求也不同，模块化设计的插件式监护仪，可以灵活方便地组合监测参数，对于常用的监测功能模块，可以每台仪器配备，对于特殊的功能模块，可以根据使用情况有选择的配备。23监护仪多功能化现代医学讲求以人为本，医疗监护仪的发展也本着这一原则，体现在监护仪的监护功能越来越全面，操作越来越人性化。目前，市场上的监护仪以多参数监护仪居多，这其中既有中央监护仪、床边监护仪也有便携式监护仪。多参数监护仪能同时监测多项体征参数，更能满足普通临床科室的需要，因此，较单参数监护仪更有竞争力。同时监护仪的软件功能越来越强大，能够进行大量复杂数据的处理与显示。开放式的体系结构，使监护仪可以将其它与之有协议的临床设备直接连接到监护仪上显示，比如呼吸机、气体分析仪、麻醉机、输液泵等多种设备，并支持这些来自外部设备的数据及报警。24便携式监护仪目前，所谓的便携式监护仪大体分为2类一类便携式多参数监护仪具有灵巧的外形，紧凑的结构，配以完善的监护功能，保证了急症病房、院中转运、科室急救等各种临床使用；内置电池保证了移动情况下的不间断的监测，掉电存储功能使监护仪在失去电源时仍可保存病人监测的数据；两通道热敏记录仪可随时记录病人信息。另一类便携式监护仪采用随身式设计，使病人能在一定范围内随意移动而监护不会被中断，大多采用无线通信的方式与床边监护仪或中央主机进行通讯，充分地体现了监护仪的人性化设计。25无线通信新技术在监护仪中的应用无线通信新技术的应用是监护仪发展的新趋势，随着各种无线通信技术的发展，已有多种无线通信技术被应用在监护仪尤其是便携式监护仪中，典型的如蓝牙（BLUETOOTH）及无线局域网（WIFI）等。（1）蓝牙技术在监护仪上的应用蓝牙技术作为一种非常有用的低成本短距离的数据、语音无线通信协议，其通讯有效距离在10M以上，传输速度达7232KBIT/S。使用蓝牙技术的设备，可以迅速灵活地组成小型计算机局域网络而无须连接任何电缆。在医疗卫生装备系统中广泛使用蓝牙技术，将会大大简化外设间的连接，更好地实现数据、语音等资源的共享，提高医疗装备的整体性能。（2）无线局域网（WIFI）技术在监护仪上的应用WIFIWIRELESSFIDELITY，无线高保真也是种无线通信协议IEEE80211B,与蓝牙一样同属于短距离无线通信技术。WIFI速率最高可达11MB/S，电波的覆盖范围可达100M左右。无线局域网WIFI方式由于技术门槛和成本较高，以前只能在进口监护仪中看到，随着投资费用的降低和国内厂商实力的增强，国内也出现了这类监护产品。目前，医疗监护仪技术的发展非常迅速，尽管国内的监护仪厂商取得了长足的进步，但我们应清醒地看到，我国监护仪产品的总体水平与国际水平相比仍有一定差距，可以说是挑战与机遇并存。我们只有紧紧抓住科技创新这条命脉，进一步提高产品的质量和可靠性，才能使我国的医疗监护仪产业立于不败之地，同时也为人民医疗卫生事业做出巨大贡献。附录A总电路图DC1VREF234BGP56N7I890STXLMO/WMKUJUPHZYINOTWER时附录B单片机程序代码INCLUDE/SFRDECLARATIONSINCLUDE/16BITSFRDEFINITIONSFORF06XSFR16RCAP30XCA/TIMER3RELOADVALUESFR16TMR30XCC/TIMER3COUNTERSFR16ADC00XBE/ADC0DATASFR16ADC10XBE/ADC1DATA/GLOBALCONSTANTSDEFINESYSCLK24000000/SYSCLKFREQUENCYINHZDEFINEBAUDRATE115200/BAUDRATEFORUART0DEFINENUM_SAMPLES32768/NUMBEROFADCSAMPLETOACQUIREEACHSAMPLE2BYTESDEFINEXRAM_START_ADD0X0000/DMA0XRAMSTARTADDRESSOFADCDATALOGDEFINESAMP_RATE100000/ADCSAMPLERATEINHZ/FUNCTIONPROTOTYPESVOIDSYSCLK_INITVOIDVOIDUART0_INITVOIDVOIDPORT_INITVOIDVOIDADC0_INITVOIDVOIDADC1_INITVOIDVOIDTIMER3_INITINTCOUNTS/GLOBALVARIABLESUNSIGNEDCHARCONV_COMPLETE0UNSIGNEDINTXDATADATAREAD_PTRVOIDPORT_INITVOIDCHAROLD_SFRPAGESFRPAGESFRPAGECONFIG_PAGE/SWITCHTOCONFIGURATIONPAGEXBR00X04/ENABLEUART0ONCROSSBARXBR10X00XBR20X40/ENABLECROSSBARANDWEAKPULLUPSP0MDOUT|0XFF/ENABLEPORT0OUTPUTSASPUSHPULLSFRPAGEOLD_SFRPAGE/RESTORESFRPAGE/UART0_INIT/CONFIGURETHEUART0USINGTIMER1,FORAND8N1VOIDUART0_INITVOIDCHAROLD_SFRPAGESFRPAGESFRPAGEUART0_PAGE/SWITCHTOUART0PAGESCON00X50/SCONMODE1,8BITUART,ENABLERXSSTA00X10/TIMER1GENERATESUART0BAUDRATEAND/UART0BAUDRATEDIVIDEBYTWODISABLEDSFRPAGETIMER01_PAGE/SWITCHTOTIMER0/1PAGETMOD0X20/TMODTIMER1,MODE2,8BITRELOADTH1SYSCLK/BAUDRATE/16/SETTIMER1RELOADVALUEFORBAUDRATETR11/STARTTIMER1CKCON|0X10/TIMER1USESSYSCLKASTIMEBASEPCON|0X80/SMOD1SFRPAGEUART0_PAGE/SWITCHTOUART0PAGETI01/INDICATETXREADYSFRPAGEOLD_SFRPAGE/RESTORESFRPAGE/SYSCLK_INITVOIDSYSCLK_INITVOIDCHAROLD_SFRPAGESFRPAGEINTISFRPAGECONFIG_PAGE/SWITCHTOCONFIGURATIONPAGEOSCXCN0X67/STARTEXTERNALOSCILLATORWITH/24MHZCRYSTALONTBFORI0I1MSWHILEOSCXCN/WAITFORCRYSTALOSCTOSETTLERSTSRC0X04/ENABLEMISSINGCLOCKDETECTORRESETCLKSEL0X01/CHANGETOEXTERNALCRYSTALOSCICN0X00/DISABLEINTERNALOSCILLATORSFRPAGEOLD_SFRPAGE/RESTORESFRPAGE/ADC0_INITVOIDADC0_INITVOIDCHAROLD_SFRPAGESFRPAGEINTISFRPAGEADC0_PAGE/SWITCHTOADC0PAGEADC0CN0XC4/ADCDISABLED,TIMER3STARTOFCONVERSION/TRACK16SARCLOCKSBEFOREDATACONVERSION/UPONTIMER3OVDMAWILLENABLEADCASNEEDEDREF0CN0X03/TURNONBIASGENERATORANDINTERNALREFERENCEFORI0IUSINGSYSCLKASITSTIMEBASEVOIDTIMER3_INITINTCOUNTSCHAROLD_SFRPAGESFRPAGESFRPAGETMR3_PAGE/SWITCHTOTIMER3PAGETMR3CN0X00/STOPTIMER3CLEARTF3TMR3CF0X08/USESYSCLKASTIMEBASE/RCAP3COUNTS/INITRELOADVALUESEIE2TMR30XFFFF/SETTORELOADIMMEDIATELYTR31/STARTTIMER3SFRPAGEOLD_SFRPAGE/RESTORESFRPAGEVOIDADC0_ISRVOIDINTERRUPT13CHAROLD_SFRPAGESFRPAGESFRPAGEADC0_PAGEAD0INT0SFRPAGEUART0_PAGE/PRINTF“NDATA“SBUF00XEBWHILETI0TI00SBUF00X90WHILETI0TI00SBUF0ADC0HWHILETI0TI00SBUF0ADC0LWHILETI0TI00SFRPAGEADC0_PAGESFRPAGEOLD_SFRPAGE/RESTORESFRPAGEVOIDMAINVOIDWDTCN0XDEWDTCN0XADSYSCLK_INITPORT_INITSFRPAGECONFIG_PAGEUART0_INITTIMER3_INIT/INITTIMER3FOR100KSPSSAMPLERATEADC0_INITEA1SFRPAGEUART0_PAGEWHILE1附录C上位机程序代码DIMXASINTEGERDIMSTATEASINTEGERDIMJASINTEGERDIMLASTASLONGDIMDATA14ASLONGPRIVATESUBCOMMAND1_CLICKIFMSCOMM1PORTOPENFALSETHENMSCOMM1PORTOPENTRUEENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKIFMSCOMM1PORTOPENTRUETHENMSCOMM1PORTOPENFALSEENDSUBPRIVATESUBCOMMAND3_CLICKENDENDSUBPRIVATESUBFORM_LOADMSCOMM1SETTINGS“115200,N,8,1“MSCOMM1COMMPORT4MSCOMM1INBUFFERSIZE100MSCOMM1OUTBUFFERSIZE2IFMSCOMM1PORTOPENTRUETHENMSCOMM1PORTOPENFALSEMSCOMM1RTHRESHOLD4MSCOMM1STHRESHOLD1MSCOMM1INPUTLEN0MSCOMM1INPUTMODECOMINPUTMODEBINARYIFMSCOMM1PORTOPENFALSETHENMSCOMM1PORTOPENTRUEMSCOMM1INBUFFERCOUNT0MECAPTION“数值“PICTURE1SCALE0,10001000,70000PICTURE1LINE0,0PICTURE1WIDTH,0ENDSUBPRIVATESUBM