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《遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是基于arm9開發(fā)平臺(tái)本科論文.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于ARM9的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)摘要心臟疾病成為危害人類健康和生命的主要疾病之一，目前心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)為心臟病人診斷和治療提供了一個(gè)有效的手段，盡管已設(shè)計(jì)出各種心電監(jiān)護(hù)設(shè)備，但是由于設(shè)備昂貴，系統(tǒng)擴(kuò)展性和軟件系統(tǒng)可裁剪性較差，心電波形辯認(rèn)的專業(yè)性強(qiáng)，監(jiān)護(hù)實(shí)際上依然只夠少量人在醫(yī)院環(huán)境下進(jìn)行。針對(duì)這種情況，本文以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種基于ARM9的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，該心電系統(tǒng)具有Web服務(wù)器功能。本課程設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是基于ARM9開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用高性能的3C2440。首先在MINI2440硬件基礎(chǔ)上完成心電信號(hào)采
2、集電路的設(shè)計(jì)。主要包括緩沖處理電路、前級(jí)放大電路、高低通濾波電路、隔離電路、主放大電路等。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的硬件的特點(diǎn)和系統(tǒng)需要通過一定的實(shí)驗(yàn)證明，本課題所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的采集、波形顯示、處理等功能。同時(shí)在動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁上可對(duì)病人信息查詢、心電波形顯示、分析及心電數(shù)據(jù)下載等，為產(chǎn)品進(jìn)一步研究和開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：心電監(jiān)護(hù),嵌入式系統(tǒng)，第1章緒論11.1課題研究的意義11.2課題研究的目的1第2章心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22.1心電信號(hào)的特點(diǎn)22.2MINI2440開發(fā)平臺(tái)介紹42.3心電信號(hào)采集放大電路52.3.1緩沖處理5
3、2.3.2前置放大和濾波62.3.3隔離72.3.4主放大電路8第3章嵌入式Linux操作系統(tǒng)的裁剪和移植93.1BootLoader實(shí)現(xiàn)93.1.1BootLoader概述93.1.2BootLoader啟動(dòng)過程103.4Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)103.4.1Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的概述103.4.2A/D設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)11第4章心電采集界面設(shè)計(jì)134.1心電采集與顯示14第5章嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)155.1嵌入式Web服務(wù)器概述155.2嵌入式Web服務(wù)器的移植16參考文獻(xiàn)17第1章緒論1.1課題研究的意義心臟疾病成為危害人類健康的
4、主要疾病之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界死亡人數(shù)中有三分之一死于該疾病，近年來我國心血管病的死亡率占人口總死亡率44%[1]。心血管疾病死亡率高于歐美國家及日本。因此對(duì)心臟疾病的防治和診斷是非常重要。目前心電監(jiān)護(hù)儀為心臟病人診斷和治療提供了一個(gè)有效的手段。它是把心臟產(chǎn)生的微弱電流(mv級(jí))接收，放大并記錄出心電圖的裝置。它可向醫(yī)護(hù)人員提供病人心電信號(hào)的重要信息，利用這些信息，臨床醫(yī)生能更好地分析患者的病情，從而采取適當(dāng)?shù)闹委煷胧?，獲得最佳的治療效果，因此心監(jiān)護(hù)儀的作用越來越受到重視。1.2課題研究的目的盡管已設(shè)計(jì)出各種心電監(jiān)護(hù)設(shè)備,但是大多數(shù)的心電
5、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)仍然存在不足之處。心電設(shè)備昂貴，只有少量的家庭購買；心電波形辯認(rèn)的專業(yè)性強(qiáng)，自動(dòng)分析的能力低，操作性不高，監(jiān)護(hù)實(shí)際上依然只夠少量人在醫(yī)院環(huán)境下進(jìn)行；各種接口為專業(yè)醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)；雖然遠(yuǎn)程醫(yī)療也應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)設(shè)計(jì)中，基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)大多數(shù)采用的是客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）的模式，一般由客戶機(jī)采集心電數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給大型中心服務(wù)器，服務(wù)器上安裝服務(wù)器軟件，同時(shí)，在客戶機(jī)上安裝相應(yīng)的客戶端應(yīng)用軟件，這樣才能使客戶端得到相應(yīng)的服務(wù)。成本高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開放性低。針對(duì)這些不足，本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM9的
6、遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，該心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)在ARM9開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行，采用高性能的S3C2440微處理器，引用了嵌入式Linux技術(shù)，在心電監(jiān)護(hù)界面上除了對(duì)心電波形進(jìn)行顯示，另外還對(duì)心率進(jìn)行了分析，以適用于更多的人群。同時(shí)該心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中具備WEB服務(wù)器功能，采用了瀏覽器/服務(wù)器（B/S）16的模式，用戶在任何地方通過瀏覽器能夠訪問該心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，在動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁上能夠?qū)Σ∪说男畔⑦M(jìn)行查詢、心電波形的分析以及心電數(shù)據(jù)的下載，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程醫(yī)療。第2章心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)是最近一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。以ARM公司
7、的32位IP核為基礎(chǔ)的ARM嵌入式微處理器，因其高性能、低功耗、低成本、小體積以及完整的產(chǎn)業(yè)鏈支持，成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想選擇。本文選用的是廣州友善之臂科技有限公司提供的MINI2440開發(fā)板，在它的基礎(chǔ)上進(jìn)行研制開發(fā)心電系統(tǒng)，MINI2440采用SamsungS3C2440微處理器，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體框圖如圖2.1所示。MINI2440開發(fā)平臺(tái)心電信號(hào)采集放大電極圖2.1系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)2.1心電信號(hào)的特點(diǎn)心臟在周期性活動(dòng)中，伴隨著規(guī)律的周期性變化的心電生理活動(dòng)。心臟的心電生理16活動(dòng)可以看作一組電偶，這組電偶的大小、方向在每次心動(dòng)
8、周期中呈現(xiàn)有規(guī)律性的變化，電偶的電流流經(jīng)人體的各個(gè)部位，在人體表面任何一點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)變化的電位。將測量電極放置在人體表面的一定部位記錄出來的心臟電變化曲線，就是目前臨床上常規(guī)記錄的心電圖(ECG)[19]。心電圖是心臟
