医用DSP开发教程-基于TMS320F28335 - 讲义 - 第18章 - 实验17 血氧监测与显示

1第18章：实验17血氧监测与显示——卓越工程师培养系列——2目录《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义实验内容实验原理实验步骤本章任务本章习题3医疗电子DSP基础开发系统读取人体生理参数监测系统发送来的血氧波形数据包和血氧参数数据包，并将其解包，然后将解包之后的血氧饱和度和脉率值以及探头脱落信息和手指脱落信息显示在OLED显示屏上，如下图左图所示。本实验的数据源是人体生理参数监测系统，该系统在“演示模式”下，血氧饱和度为96%，脉率为75bpm；在“实时模式”下，需要将血氧探头的一端连接到系统背面的SPO2接口，另一端连接到人体生理参数模拟器或人体手指，这样就可以实时监测模拟器或人体的血氧信号。人体生理参数监测系统的使用说明可以参见附录A。本实验的结果如下图右图所示，其中，手指脱落信息显示为“FO:OFF”。1.实验内容《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义4为了进行实验对照，还需要实现如下功能：（1）通过SCIA接收人体生理参数监测系统的数据包，并将其通过SCIC发送至触摸屏；（2）通过SCIC接收触摸屏的命令包，并将通过SCIA发送至人体生理参数监测系统。这样，就可以通过对比触摸屏（“血氧监测与显示实验”界面）上显示的数值与OLED显示屏上的数值，验证实验是否正确。1.实验内容《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义52.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1解包结果处理流程接收到血氧波形数据包后，将手指脱落信息和探头脱落信息分别保存至变量s_iFingerOffSts、s_iSensorOffSts；接收到血氧参数数据包后，将脉率和血氧饱和度数据分别保存至变量s_iPR、s_iSPO2，如右图所示。对解包结果进行处理的流程将在ProcSPO2模块的SCIAToSCIC函数中实现。62.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义在OLED显示屏上显示波形和数据需要3步。第1步，获取血氧参数，通过GetSPO2Data函数获取手指脱落信息和探头脱落信息以及脉率和血氧饱和度值；第2步，通过调用OLEDShowString函数将血氧参数更新到F28335的GRAM；第3步，通过调用OLEDRefreshGRAM函数将F28335的GRAM更新到SSD1306芯片的GRAM。GetSPO2Data、OLEDShowString和OLEDRefreshGRAM函数每1ms执行一次，在Main.c文件的Proc1SecTask函数中调用这些函数，即可实现每秒更新一次血氧参数显示。OLED显示屏显示血氧参数的流程图如右图所示。2.2OLED显示心电参数流程7步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加ProcSPO2文件对步骤3：完善ProcSPO2.h文件步骤4：完善ProcSPO2.c文件步骤5：完善血氧监测与显示实验应用层步骤6：编译及下载验证3.实验步骤《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义84.本章任务在本实验的基础上增加以下功能：（1）在Proc1SecTask函数中通过GetSPO2Data函数获取手指脱落信息，并将其显示在OLED显示屏上；（2）当探头和手指正常连接时，OLED显示屏显示的血氧参数格式如下图左图所示；（3）当探头和手指脱落时，OLED显示屏显示的血氧参数格式如下图右图所示。注意，需要将人体生理参数监测系统的“数据模式”由“演示模式”切换到“实时模式”（切换方式参见附录A），并通过血氧探头将人体生理参数监测系统连接到人体生理参数模拟器或人体手指。《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义94.本章任务实现上述功能之后，尝试继续增加以下功能：（1）在ProcSPO2模块的SCIAToSCIC函数中，如果解包结果是血氧波形，则将血氧波形数据写入缓冲区；（2）增加DAC模块；（3）在DAC模块中，将缓冲区中的血氧波形数据通过DACA测试点输出；（4）用杜邦线将DACA、ADCA0测试点相连接；（5）增加ADC模块；（6）在ADC模块中，将ADCA0检测到的模拟信号转换为数字信号；（7）将转换后的数字量按照PCT通信协议（参见13.2.4节的wave模块波形数据包）打包；（8）通过医疗电子DSP基础开发系统的SCIB实时将打包后的数据发送至计算机；（9）通过计算机上的信号采集工具动态显示接收到的血氧波形。《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义105.本章习题1.简述血氧信号检测原理。2.脉率和心率有何区别？3.正常成人血氧饱和度的取值范围是多少？正常新生儿血氧饱和度取值范围是多少？4.如果血氧波形数据1～5均为128，血氧探头和手指均