基于足底压力检测装置的数据分析系统设计-生物医学工程专业论文.docx

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。（必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名： 日期：年月日摘要摘 要研究并开发足底压力检测系统，分析足底压力分布，在医学评估、步态分析 以及鞋革制造领域有着重要的价值。本设计主要分为两部分：对自主研发的足底 压力检测装置的改进和此装置数据分析系统的设计与实现。首先，改进原有足底压力检测装置的通信、供电、温度检测、人机交互、阻 抗变换等电路设计，并完成驱动控制程序。改进后的硬件平台由基于压阻薄膜的 压力采集传感板，ARM 芯片主控板和采样控制程序三部分组成，每平方厘米有四 个压力传感单元。利用行列扫描原理，ARM 芯片主控板依次选通各行各列进行采 样，将足底压力数据、温度数据通过 USB 接口发送给上位机软件，并接收上位机 调整压阻薄膜采样灵敏度的动态信号。其次，数据分析系统的设计与实现，内容如下：1) 利用 SQL Server 数据库管理技术，实现用户个人信息及健康档案的管理。2) 在 Visual C++的 MFC 框架中，运用 OpenGL 规范，将足底压力分布与 RGB 配色方案结合起来，通过一系列的图像插值处理，用二维、三维图像实时动态的 显示出足底各点压力。3) 将压力数据生成多种分析图表，迅速辨别各点压力差异。对历史保存的压 力数据提供分析、查询、修改等功能。4) 本数据分析系统针对不同用户，设计了账户管理和权限设置，实现个人隐 私的保护和操作功能的限定。最后，为了验证系统的整体功能，本设计在完成足底压力数据的校准之后， 对足底压力检测系统的各个功能模块进行了测试。关键词：足底压力检测，ARM，数据库管理，动态显示ABSTRACTABSTRACTResearch and development of plantar pressure measurement system, and analysis of plantar pressure distribution in the medical assessment, gait analysis and shoe design play an important role. The design is divided into two parts: one is to improve the self-developed plantar pressure measuring device, and the other is the design and implementation of the data analysis system of the device.Firstly, the original circuit design of the plantar pressure detection device is improved, including communication, power supply, temperature detection, human and machine interface, impedance transformation and the driver firmware, etc. The updated hardware platform with 4 sensor units per square centimeter, is made up of 3 parts: the pressure acquisition board based on piezoresistive film, the ARM sampling control board and the PC control program. Applying ranks scanning principle, the rows and columns of the sensor board are sampled by the ARM control board one by one. Then, the