基于电力线通信技术的病房监护系统设计

论文摘要

病房监护系统能够对体温和心率这些人体最基本、最重要的生理参数进行长时间的实时监护。它的应用使得医务人员的劳动强度得到大大的减轻,提高护理质量,使得医务人员更准确的了解病人情况,并且做出最科学的治疗,也使得病人得到更完善的护理。本文所研制的病房监护系统功能强,体积小,功耗低。处理器采用了新型的ARM920T内核处理器,这种处理器具有丰富的数字资源,快捷的运算速度,极低的功耗,能够提高系统的性能,满足系统的要求,也是运行操作系统的基础。嵌入式操作系统选择嵌入式Linux操作系统,这样就降低了系统成本,Linux系统具有很好的稳定性,同时其良好的软件资源,使得整个系统的扩展非常容易。文中详细描述了操作系统软件的实现,包括bootload的移植,嵌入式Linux系统的移植,驱动程序的移植以及应用程序的编写。通信方式使用电力线载波通信,核心芯片采用SC1128。最后基于Visual C++6.0设计了上位机管理系统,实现对数据的显示,分析等处理。最后文章对系统通信的可靠性进行了测试和相关实验。实验结果表明,系统可靠性高,适应性强,基本实现了预期的目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 病房监护方式现状
• 1.1.2 常用通信技术概述
• 1.1.3 嵌入式系统概述
• 1.2 本设计主要工作
• 第二章 基于电力线通信技术的病房监护系统总体设计
• 2.1 系统工作原理
• 2.2 嵌入式系统选用和设计
• 2.2.1 开发流程
• 2.2.2 嵌入式操作系统的选择
• 2.2.3 嵌入式系统平台结构
• 2.2.4 交叉编译过程
• 2.3 电力线载波通信原理
• 2.3.1 电力线通信的组网模式
• 2.3.2 扩频技术
• 2.3.3 OFDM技术
• 2.4 测量方法的选择
• 2.4.1 体温检测方案
• 2.4.2 脉搏测量方案
• 第三章 系统硬件平台设计
• 3.1 系统整体硬件框架
• 3.2 数据采集模块
• 3.2.1 体温采集模块设计
• 3.2.2 心率采取模块设计
• 3.3 主控制模块
• 3.3.1 主控制器选择
• 3.3.2 电源电路的设计
• 3.3.3 系统时钟电路
• 3.3.4 复位电路
• 3.3.5 JTAG接口电路
• 3.3.6 串口电路
• 3.4 电力线通信模块
• 第四章 系统软件程序设计
• 4.1 系统软件开发流程
• 4.2 嵌入式系统的搭建
• 4.2.1 编译环境的建立
• 4.2.2 NFS服务的建立
• 4.2.3 TFTP服务的建立
• 4.2.4 设置超级终端
• 4.3 Uboot的移植
• 4.3.1 BootLoader作用
• 4.3.2 BootLoader的启动流程
• 4.3.3 Uboot的移植
• 4.4 根文件系统制作
• 4.4.1 根文件系统简介
• 4.4.2 根文件系统的移植
• 4.5 内核的裁减和移植
• 4.5.1 内核的修改
• 4.5.2 内核的编译
• 4.5.3 启动开发板
• 4.6 驱动程序编写
• 4.6.1 驱动程序概述
• 4.6.2 按键驱动程序
• 4.6.3 AD驱动程序
• 4.7 应用程序编写
• 4.7.1 应用程序流程
• 4.7.2 数据采集收发程序
• 4.8 上位机程序
• 第五章 调试及结果分析
• 5.1 数据测量
• 5.2 电力线载波模块测试
• 5.3 系统整体调试
• 5.4 结果及分析
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果