基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计论文.doc

基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计毕业论文 目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究目的和意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.3 本课题的主要研究内容 3 第二章 系统总体方案设计 5 第三章 系统硬件设计 6 3.1 体温测量模块 6 3.2 血压测量模块 7 3.3 脉搏测量模块 7 3.3.1 脉搏信号采集电路 8 3.3.2 信号放大 9 3.3.3 波形整形部分 9 3.4 单片机处理电路 10 3.5 显示电路设计 10 3.6 报警电路设计 11 3.7 单片机最小系统 11 3.8 电源电路设计 12 3.9 键盘电路设计 12 3.10 USB通信电路 13 第四章 系统软件设计 15 4.1 子程序流程图 15 4.1.1体温检测流程图 15 4.1.2 血压检测流程图 17 4.1.3 脉搏检测流程图 17 4.1.4 键盘电路流程图 19 第五章 总结 20 参考文献 21 谢 辞 22 附 录 23  第一章 绪论 近年来不明流行病毒横行，加上跨国移动日益频繁，造成病毒传范围越来越广且快速，常会在短期造成大范围流行，已足以威胁人类的生存，因此自主性的健康管理越越受重视。本设计就提出一套生命机能检测系统，用于个人自主健康管理，以防治流行性病毒扩散，并以实用性、经济性、可靠性与方便携带性为设计目标，期能达到大众化需求的商业目标。 一般而言，生命机能常被指体温、血压等，当这些生命机能有所变异时，往往代表人体出异状，须进一步检查，尤其在2003年SARS扩大传染期间，发烧为病毒传染的分界点，以公共卫生病理学说，体温对于控制病毒传染极为重要。本生命机能检测系统将针对体温、进行检测，并对检测资料做长期分析，当生理机能有一定程度变异时提出适当警示，让使用者更了解自身生理变化，也医生诊断时初步的依据。 1.1 人体生理信号主要包括有心电、脉搏、呼吸、血压、体温、血氧饱和度、有创血压、呼吸二氧化碳、心输出量、脑电、肌电、眼电视网膜电、眼震电、胃电等。人体生理信号是生命的象征，一旦停止，生命也就终止。测量人体生理信号技术就是要应用现代科学技术研究各种人体生理信号，通过有创或无创的方法获得各种信息，加以分析、综合和研究，服务于临床[2]。人体不同的生理信号，能反映相应部位的身体变化，是临床诊断的重要依据。例如心电变化的测量与记录是现代医学诊断心脏的主要手段，肌电的测量与记录有助于诊断肌肉萎缩和肌肉支配疾病等。由于有些疾病的发作带有很大的偶然性和突发性，因此，将生理参数检护从大型医院扩展到社区医院以及患者家中是很有意义的。人体生理信息种类繁多，心电信号（Electrocardiogram,ECG）、脉搏信号（Pulse wave）能反映人体心脏器官和血液循环系统的生理变化，在临床健康观察和疾病诊断中十分重要，并且从生命信息科学的角度也具有重要的研究价值[3]。 脉搏携带有丰富的人体健康状况信息，自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉 经》问世以来，脉学理论得到了不断的充实和提高，对国内外医学发展产生了很大的影响。脉搏波幅值和波形反映了一个心动周期内动脉血压随时间的脉动变化，是动脉血压的直接反映。同时，血流、血管阻力、血管壁弹性等血流参数的变化也能够间接地从脉搏中得到反映。因此，通过脉搏可以对血压的变化规律进行量化分析。脉搏波的波形、波幅、波速和节律，会反映出人体心血管系统的多种生理病理特征。利用脉搏推断人体的生理病理信息，不仅是传统中医学的重要内容，在国际上也受到广泛重视。所以本文的采集信号中也包括了脉搏信号。在科技高度发展的今天，人们的健康观念和保健方式正发生着深刻的变化。各种医学电子仪器大量涌现，人们希望能够对人体日常生活状态下的健康状况进行检测，做到主动预防。对于已诊断明确的患者，可以随时掌握自己病情的变化以决定到医院复诊的需求，对于许多偶然性和突发性疾病，能够再现和捕捉瞬时的典型生理信息。因此，无论国内还是国际上，医疗康复和保健的重心正由以医院为核心的医疗保健体系向以家庭为基础的社区或个人卫生服务体系转移。在这种趋势下，研究适用于社区医疗与家庭医疗保健的人体生理信号检测系统具有极大的意义。而这种应用于家庭医疗的检测系统应该是低功耗便携式的。因此本文设计的目标是具有便携式特点的人体生理信号检测系统。 1.2 国内外研究现状 监护系统是一种用来对病人的生理参数进行连续、长时间、自动、实时监测、分析处理后实现多类别自动报警，自动记录的某些医学仪器的组合。由于监护系统可用来实时分析、显示与记录、并具有对结果的综合判断能力，因而便于医务人员发现病人的病情变化，随后采取必要的措施，从而大幅度减少病人死亡率自世纪年代以来，人体生理监护仪器作为一种重要的医学电子仪器问世后，世界各大医疗仪器的生产厂家竟相