论文摘要
社会的发展和科技的进步,使人类的寿命延长,但同时人类也面临着越来越多的疾病。人体皮肤是人的身体内部与外界的天然屏障,感应外界环境并作用于人的身体。人类的疾病多半是从人体皮肤进入到人的身体内,皮肤的健康状况直接反映了人的健康状况,因此对人体皮肤的检测不但能直接反映人体皮肤健康的状况,甚至可以作为人体衰老研究的重要考察对象。所以对人体皮肤多种指标的检测,分析人可能患有的病种,对提早预防具有很重要的作用。 本文介绍了测量人体皮肤的重要性和可行性,并分析了目前国内外对皮肤研究的前沿情况。鉴于目前国内外对人体皮肤的研究仅限于一两个指标的检测或者靠传统放大镜的方法来研究人体皮肤的情形,本文提出了设计人体皮肤检测与诊断一体化的构想,并已经完成了其中温度、湿度、酸碱度三个指标的采集、传输、处理以及显示。整个系统构思是通过先进的皮肤传感器采集人体皮肤的温度、湿度、酸碱度三个指标的值,传至数字处理芯片(DSP)中进行处理,并通过USB接口输出至PC机中的用户界面程序,供用户界面程序处理与显示。 笔者在第二章讲述了整个系统的设计构思,并给出了系统的结构框图;第三章具体介绍了系统的硬件电路设计,包括人体皮肤的温度、湿度、酸碱度三个指标的具体采集电路的设计,数字处理芯片(DSP)的简介,结合本系统中的设计介绍了TMS320C5402芯片在系统中的硬件电路设计,系统中USB接口部分硬件电路设计等内容;第四章介绍了系统的软件设计,包括DSP控制芯片的程序设计,USB的固件程序的设计,USB驱动程序的设计以及用户界面程序的设计;第五章对整个系统进行了的软件测试。 本文最后一章总结了整个系统的优缺点,同时也提出了人体皮肤的其它指标能够早同实现的希望。 基于DSP的人体皮肤测量系统的研究已经从整体的角度实现了人体皮肤指标的集成与处理,同时设计出了用户界面程序,为人体皮肤检测与诊断一体化打下了坚实的基础。
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第1章 引言1.1 人体皮肤测量系统研究的背景与意义1.2 人体皮肤温度、湿度、酸碱度检测技术的国内外现状1.3 本文主要的研究内容第2章 整体设计2.1 人体皮肤测量系统的硬件结构框图2.1.1 温度采集模块2.1.2 湿度采集模块2.1.3 酸碱度采集模块2.2 人体皮肤测量系统的软件层次图2.2.1 DSP控制程序2.2.2 USB接口程序2.2.3 USB驱动程序2.2.4 应用程序第3章 硬件设计3.1 温度采集电路3.1.1 传感器 AD590部分3.1.2 运算放大器 LM324部分3.1.3 AD转换器 TLC15493.1.4 AVR系列的单片机20513.1.5 电源部分3.2 湿度采集部分3.2.1 传感器3.2.2 信号调理部分3.2.3 单片机部分3.2.4 模块电源设计3.3 皮肤酸碱度的采集部分3.3.1 传感器3.3.2 放大器3.3.3 AD转换3.3.5 单片机部分3.4 控制器 DSP的简介3.4.1 数字信号处理的简介3.4.2 DSP芯片的基本结构3.5 人体皮肤测量系统中 DSP应用系统的设计3.5.1 DSP的应用系统的电源设计3.5.2 DSP芯片的程序下载与仿真接口3.5.3 DSP芯片与指标采集部分的通信3.3.4 DSP数字滤波的设计3.5.5 DSP芯片与存储芯片 FLASH的连接3.5.6 DSP芯片与 USB的接口方式3.6 USB的简介3.6.1 USB总线的简介3.6.2 USB主控制器3.6.3 USB传输方向3.6.4 USB令牌和包标识3.6.5 USB设备的数据接收3.6.6 USB设备的数据发送3.6.7 USB帧3.6.8 USB传输类型3.7 基于 DSP人体皮肤测量系统中USB微控制器的设计3.7.1 CY7C68013的51内核3.7.2 CY7C68013的端点缓冲区3.7.3 CY7C68013的存储结构3.8 系统中USB微控制器的硬件设计3.9 系统中电源设计3.10 小结第4章 软件设计4.1 系统中DSP芯片控制程序设计4.1.1 配置文件的编写4.1.2 中断文件4.1.3 DSP芯片主程序的编写4.2 系统中USB固件程序设计4.2.1 USB微控制器的固件程序介绍4.2.2 CY7C68013固件程序源代码分析4.3 USB驱动程序设计4.3.1 WDM和 USB驱动程序的介绍4.3.2 驱动程序的源代码分析4.4 用户界面程序的设计4.4.1 框架内的程序设计4.4.2 安装程序的制作4.5 小结第5章 用户界面程序的实现5.1 数据采集与统计5.2 曲线图的绘制5.3 小结第6章 总结与展望6.1 总结6.2 展望参考文献攻读硕士学位期间发表的学术论文致谢附录图1:温度采集电路图图2:湿度采集部分电路图图3:酸碱度采集部分电路图图4:USB部分电路图图5:DSP控制芯片部分电路
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标签：皮肤论文; 测量论文;
