睡眠呼吸暂停监测仪研究_学位论文.doc

睡眠呼吸暂停监测仪研究 摘要：随着电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的不断发展，监视仪在医院医疗过程中得到了广泛应用。本文介绍了睡眠呼吸暂停监测的基本原理和重要意义，研究了成本低、体积小、耗电少、使用方便的睡眠呼吸暂停监测仪。 关键词：睡眠呼吸暂停综合症; 睡眠呼吸暂停检测仪;监测 Sleep apnea detector research Abstract: With the unceasing development of the electronic technology, computer technology and digital signal processing technology, monitors is widely used in the hospital medical procedures. This paper introduces the basic principle and significance of the sleep apnea monitoring, and studies the sleep apnea monitor which islow cost, small volume, less consumption and easy to use. Key Words : sleep apnea syndrome;sleep apnea detector;monitoring 目录 摘要 I 1 引 言 1 1.1 课题的背景 1 1.2 研制适合家用的睡眠呼吸监测仪的意义 1 1.3 本论文研究的目的和主要内容 2 2 睡眠呼吸暂停监测仪总体方案设计 3 2.1 监测仪的控制器的选型 3 2.2 监测仪系统的传感器选型 3 2.3 监测仪系统的软件编程 4 2.4 监测仪系统的模块分配 4 3 睡眠呼吸暂停监测仪硬件电路的设计与实现 5 3.1单片机及外围电路设计 6 3.1.1 单片机芯片部分 6 3.1.2 晶振电路设计 7 3.1.3 复位电路设计 7 3.1.4 按键电路设计 8 3.1.5 LED指示电路设计 8 3.2睡眠呼吸暂停监测仪的电源模块电路设计 9 3.3睡眠呼吸暂停监测仪的温度传感器 10 3.3.1 传感器DS18B20的介绍 10 3.3.2 DS18B20与单片机的接口电路 12 3.4睡眠呼吸暂停监测仪LCD显示电路的设计 12 3.4.1 1602字符型LCD简介 13 3.4.2 LCD与单片机的接口电路 14 4 睡眠呼吸暂停监测仪软件功能的设计与实现 16 4.1 软件编程环境的介绍——Keil 简介 16 4.2 睡眠呼吸暂停监测仪各个模块的程序设计 16 4.2.1系统主程序的设计 16 4.2.2系统DS18B20子模块程序的设计 17 4.2.3系统按键程序的设计 19 4.2.4 睡眠呼吸暂停监测仪显示模块程序设计 19 4.3 睡眠呼吸暂停监测仪软件设计过程小结 21 5 制作与调试 22 5.1 硬件电路制作 22 5.1.1 总体特点 22 5.1.2 电路划分 22 5.1.3 制作PCB板 22 5.1.4 焊接 22 5.1.5程序的烧录 23 5.2 调试 23 6 总结与展望 24 参考文献 25 致 谢 26 1 引 言 课题的背景 近来，随着现代医学的日益进步，睡眠医学作为现代医学的重要组成部分逐渐建立和发展起来。对睡眠呼吸方面的研究直接关系到对睡眠疾病的研究,因此睡眠呼吸成为了睡眠医学中较为关心的问题。目前,一种叫做睡眠呼吸暂停低通气综合症(Sleep Hypopnea Syn-drome，SAHS)受到了广泛的重视。该病症是指在7小时睡眠中,反复发作呼吸暂停(睡眠状态下口鼻气流停止至少10s以上为一次呼吸暂停)和低通气(口鼻呼吸气流信号强度降于正常气流强度的50%以上,同时伴有4%以上的氧饱和度下降和伴有觉醒反应称为睡眠低通气)30次以上或平均每小时睡眠中的呼吸暂停和低通气次数超过5次以上。这种病症较为常见,其临床特征表现为反复发作的严重打鼾、呼吸暂停、低通气、低氧合症和白天嗜睡。除导致或加重呼吸衰竭外,还是脑血管意外,心肌梗塞、高血压病的重要危险因素之一。尽早合理的诊治,可明显提高患者生活质量,预防各种并发症的发生提高患者的存活率。因此,对睡眠呼吸的监护是预防和诊治睡眠呼吸障碍的首要步骤,对呼吸频率、呼吸节律等常规项目的检查,能确切反应患者通气状况并指导机械通气治疗和临床用药[]。 呼吸及脉搏是人生命的重要指标，它代表着一个人的健康状况。近年来常常听到某某邻居在睡梦中突然谢世，身边也有熟悉的