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对于以太网嵌入式心电数据采集系统和设计

收藏本文 2024-04-09 点赞:7022 浏览:23185 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国人民生活条件的逐渐改善,心血管病逐渐成为威胁人类健康和生命的主要疾病之一,而心电图现已成为诊断此类疾病的常规检查手段。近年来,嵌入式技术和网络技术的不断进展为心电信号的监测提供了新的解决案例,使得便携式心电图机通过以太网接入计算机,实现集中式监控成为可能。本论文探讨一种体积小、低的便携式网络心电监护系统,将嵌入式心电采集设备通过以太网接入Internet,通过TCP/IP协议实现与PC机的数据通信,实现心电信号的远程采集。根据心电信号的特性,设计了信号采集电路,实现了人体体表电信号的成功提取;采取ATMEL公司的ATmega128作为制约芯片,其强大的数据处理能力满足系统需要;选用ENC28J60作为网络制约芯片,通过单片机上TCP/IP协议的移植,实现与PC的通信;客户端利用可视化编程工具Visual Basic及Winsock控件开发运用程序,实现心电信号的远程监控。本论文探讨的嵌入式心电信号数据采集系统能够充分利用Internet优势,提升心血管类疾病的诊断效率及防治水平,进而能够为远程医疗、专家会诊等新兴医疗手段提供良好的基础支持。相对于现有系统具有结构简单、性能稳定、兼容性强的特点具有一定的实用性和推广价值。关键词:心电信号论文数据采集论文嵌入式论文以太网论文TCP/IP论文

    摘要2-3

    ABSTRACT3-7

    第1章 绪论7-11

    1.1 课题探讨背景7-8

    1.2 国内外探讨近况8-9

    1.3 主要探讨内容9-11

    第2章 人体心电信号的医学基础11-16

    2.1 心脏功能及生物电活动11

    2.2 正常心电图的波形及生理作用11-12

    2.3 心电信号的特性12-13

    2.4 心电信号干扰浅析13-14

    2.4.1 内环境干扰13-14

    2.4.2 外环境干扰14

    2.5 心电的导联系统14-15

    2.6 本章小结15-16

    第3章 系统总体设计案例16-20

    3.1 心电采集系统总体结构16-17

    3.2 系统总体设计原则17

    3.3 微处理器选型17-19

    3.4 嵌入式设备网络化案例确定19

    3.5 本章小结19-20

    第4章 系统硬件设计20-30

    4.1 信号采集部分20-27

    4.1.1 电极和导联系统的选择20

    4.1.2 前置放大电路20-21

    4.1.3 右腿驱动电路21-23

    4.1.4 滤波电路设计23-25

    4.1.5 主放大和抬升电路设计25-27

    4.2 主控单片机及网络接口部分27-29

    4.2.1 单片机及 A/D 转换27

    4.2.2 网络接口电路设计27-29

    4.3 本章小结29-30

    第5章 系统软件设计30-47

    5.1 基于 ATmega128 和 ENC28J60 的精简的 Microchip TCP/IP 协议栈移植30-39

    5.1.1 精简的 Microchip TCP/IP 协议栈30-33

    5.1.2 主机到网络层33-34

    5.1.3 网络互联层34-36

    5.1.4 传输层36-39

    5.2 上位机通信程序设计39-41

    5.2.1 Winsock 技术介绍39-40

    5.2.2 Winsock 控件及其利用40

    5.2.3 无连接协议下套接口运用程序工作流程40-41

    5.3 运用层程序设计41-46

    5.3.1 运用层程序流程41-42

    5.3.2 总体结构设计42-43

    5.3.3 人机交互界面43-44

    5.3.4 图形展示44-45

    5.3.5 数据持久化45

    5.3.6 设备管理及报文剖析45-46

    5.4 本章小结46-47

    第6章 系统测试结果及浅析47-51

    6.1 系统测试历程47

    6.2 系统主要性能测试结果47-49

    6.3 结果浅析49-50

    6.4 本章小结50-51

    第7章 结论51-53

    7.1 结论51

    7.2 进展和展望51-53

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