基于ARM的人体心血管生理指标监测系统设计与实现

论文摘要

随着科学技术的进步以及人民生活水平的日益提高,人均寿命日益延长,社会将进入老龄化,老人的医疗护理需求将很大。一方面老年病人更愿意接受家庭环境下的护理,另一方面从长远来看,对人体生理参数指标的监测与记录对现代人身体变化状况的研究具有深远意义。因此,本文设计了基于ARM人体生理参数监测系统终端和与之配套的专业医疗机构服务系统。终端通过以太网接入到INTERNET ,利用TCP/IP协议进行传输,实现生理参数信号的远程采集与传输。在医疗端给出针对不同终端客户的医疗建档和服务。1.文章介绍了人体生理参数(改参数包括血压,脉搏波,体温)的生物信号转为电信号的医理模型,然后根据医理模型得到数学模型和物理模型。2.给出终端硬件设计的实现。文章对终端采用的三星公司的S3C2440微处理器进行了介绍,并且实现了对终端系统中的AD数据采集、LCD液晶屏和触摸屏的搭建、储器的扩张、源系统的设计、网络连接电路的硬件开发。这种基于ARM嵌入式处理器S3C2440及Linux操作系统的实现方案,经过实验检验了其工作的可行性。3.终端的嵌入式系统的软件实现。实现了终端主要模块中的液晶显示屏、触摸屏、AD、网络芯片等在嵌入式linux环境下驱动的编写。同时,本文对终端的应用程序的各个功能模块的设计方法的进行了详细介绍。4.服务器端的软件系统实现。对各个医疗模块数据库的构建也给出了详细的介绍。最后文章得到结论:基于以太网的人体生理参数采集系统能够充分利用Internet的优势,提高人们对自身身体变化的关注度,因而为远程医疗、家庭保健、专家会诊等新兴的医疗技术提供良好的基础支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出和研究意义
• 1.2 国内外的发展状况
• 1.3 论文的内容安排
• 第2章 人体生理参数监测系统
• 2.1 概述
• 2.2 医理模型
• 2.3 工作原理
• 2.4 健康管理
• 2.5 系统整体概述
• 第3章 系统终端硬件设计
• 3.1 家庭终端结构
• 3.1.1 A/D 采集模块
• 3.1.2 主控CPU 系统
• 3.1.3 人机交互
• 3.2 嵌入式处理器选型
• 3.3 存储器扩展
• 3.4 LCD 电路设计
• 3.5 电源设计
• 3.6 血压，脉率，体温AD 信号采集
• 3.7 网络接口电路
• 3.8 本章小结
• 第4章 家庭监测终端软件设计
• 4.1 家庭监测终端软件总体设计
• 4.1.1 家庭终端软件流程图
• 4.1.2 家庭终端的整体构架
• 4.2 嵌入式终端软件开发环境
• 4.2.1 linux 系统
• 4.3 BOOTLOADER，操作系统移植
• 4.3.1 交叉编译环境的建立
• 4.3.2 bootloader 移植
• 4.3.3 操作系统内核移植
• 4.4 终端硬件驱动的编写与移植
• 4.4.1 Linux 设备驱动结构
• 4.4.2 LCD 驱动
• 4.4.3 触摸屏驱动
• 4.4.4 CS8900 网卡驱动的移植
• 4.4.5 AD 驱动
• 4.5 终端应用应用程序编写
• 4.5.1 家庭终端的用户界面软件设计
• 4.5.2 终端后台软件
• 4.5.3 应用程序监测模块流程图
• 4.5.4 程序接口说明
• 4.5.5 程序客户操作流程
• 4.6 网络传输程序
• 4.6.1 通讯协议
• 4.6.2 帧的类型与定义
• 4.6.3 帧的格式
• 4.7 本章小结
• 第5章 远程服务器端的软件系统设计
• 5.1 远程服务器的功能
• 5.2 远程服务器程序设计
• 5.2.1 远程服务器程序
• 5.3 服务器端登陆流程
• 5.3.1 客户服务器端登陆
• 5.3.2 今日病人
• 5.3.3 就诊登记
• 5.3.4 修改客户信息
• 5.3.5 病人信息
• 5.4 服务器端数据库表结构
• 5.4.1 终端用户登陆表
• 5.4.2 客户家庭成员和客户自身身体历史记录
• 5.4.3 医疗组织关系表
• 5.4.4 咨询记录回复表
• 5.4.5 客户医疗档案管理数据表
• 5.4.6 健康档案表
• 5.5 本章小结
• 5.6 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文
• 附录B 部分程序源代码