远程无线心电监测终端的设计与实现

论文摘要

传统的Holter(动态心电记录仪)在监测心电信号方面存在着许多不足之处:一些Holter的处理器芯片只是普通的8位或16位单片机,其计算功能有限,不能很好地对心电波形进行分析,对辅助诊断作用较小;一些Holter的存储空间有限不能对心电进行长时间的监测;许多Holter还不能实现心电信号的实时远程传输,造成心电数据的分析以及分析报告的获取往往滞后好几天,不利于心脏疾病的及早诊断和治疗。针对上述不足,本文设计了一种新型的便携式动态心电监护仪,该监护仪采用Arm处理器作为核心控制芯片,Linux操作系统作为软件平台,通过CDMA无线收发芯片实现心电实时传输。该监护仪具有低成本、便携、实时性等特点。本文具体工作主要有:以S3C2440A(属于Arm体系结构的32位微处理器)为核心设计并实现了心电调理电路、控制电路、无线传输电路,实现了心电信号的实时采集和传输;建立了以Linux作为操作系统的软件平台,具体包括设计该监护仪终端的Bootloader、移植Linux内核、创建cramfs根文件系统和编写A/D驱动程序;监护仪应用软件采用Linux下的C语言编写,实现了心电波形的显示、预处理、分析、发送等功能。本文设计的便携式动态心电监护仪可以在不限制使用者自由活动的情况下进行心电数据的采集和简单诊断;使用者可以通过LCD显示屏随时了解自己的健康状况;监护仪通过CDMA无线网络连接到Internet进而与医院监护中心时刻保持联系,实现了对心电数据的实时分析和及时治疗。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的目的和意义
• 1.2 心电监护系统的发展回顾和现状
• 1.3 本文主要内容和安排
• 第二章 监护终端总体设计
• 2.1 ECG概述
• 2.1.1 ECG的产生及特点
• 2.1.2 心电图导联
• 2.1.3 测量电极和导联的选择
• 2.1.4 心电信号的特征
• 2.2 监护终端的硬件设计
• 2.3 监护终端的软件设计
• 第三章 硬件电路设计
• 3.1 硬件系统总体框图
• 3.2 心电调理电路设计
• 3.2.1 前置放大电路
• 3.2.2 滤波电路
• 3.2.3 50Hz陷波电路
• 3.2.4 二级放大电路
• 3.2.5 电平抬升电路
• 3.3 控制芯片S3C2440A简介
• 3.4 SDRAM和FLASH电路
• 3.5 LCD控制电路
• 3.6 CDMA模块电路
• 3.7 串口电路和JTAG调试电路
• 第四章 终端软件设计
• 4.1 终端系统软件概述
• 4.2 终端启动代码设计
• 4.2.1 启动代码设计思想概述
• 4.2.2 启动代码stage1 设计
• 4.2.3 启动代码stage2 设计
• 4.3 Linux内核移植
• 4.3.1 Linux概述
• 4.3.2 Linux移植准备
• 4.3.3 Linux内核移植详细过程
• 4.4 创建根文件系统
• 4.4.1 嵌入式Linux文件系统概述
• 4.4.2 常用的嵌入式Linux文件系统比较
• 4.4.3 创建根文件系统
• 4.5 A/D驱动程序设计
• 4.6 终端应用软件设计
• 4.6.1 心电数据的读取
• 4.6.2 心电波形的LCD显示
• 4.6.3 心电波形的预处理及分析
• 4.6.4 心电数据的CDMA传输
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果