基于MCU PIC16F877呼吸监护仪的设计方案

论文摘要

呼吸是反映人体机能的重要参数,在人体的生命监护中有极其重要的参考价值。维持人体生命正常的各项生理参数指标,在一定范围内是能够保持动态平稳的。机体通过各种反馈途径,能够自身稳定各项重要功能,处于正常状态。因疾病或不可抗拒的原因,使某项或多项生理指标超出允许范围,并反馈影响到其他生理功能,机体将陷入恶性循环状态,病情逐渐或急速加重,直到生命衰竭。因此,准确地测得人的呼吸信号,及时反映呼吸随时间的变化,对于临床医学有着重要的意义。随着电子技术的发展,单片机以其体积小、功能强、公耗低的特点在仪器中应用广泛。我们根据目前的技术及应用的发展方向,提出了一种基于PIC16F877单片机为基础的呼吸监护仪的设计方案,它可实时、连续、长时间的监测人的呼吸。我们的工作研究了呼吸信号提取的整个流程,利用传感器将呼吸信号转换为电信号,经放大、滤波处理后,由单片机控制,送入计算机进行实时显示,并存储呼吸数据。在单片机与计算机通信过程中,由于单片机的串行接口输出的是TTL电平,这样我们就需要通过转换电路对其电平进行转换,所以在本文中设计了通用的RS232电平转换电路,可以实现两种不同电平间的数据传输。我们利用VB6.0的MSComm控件去访问计算机的串行接口,与单片机之间采用异步通信方式。单片机的低层开发,采用汇编语言,编写了与计算机通信程序和A/D转换程序。计算机上层界面用VB6.0设计,所设计的界面能对采集的呼吸信号进行显示与处理,并能根据需要设置通信端口,操作简单,具有实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 呼吸监护
• 1.2 基于单片机的数据采集系统
• 1.2.1 数据采集系统
• 1.2.2 PIC 系列单片机的种类与特点
• 1.2.3 PIC16F877 单片机的特点及工作原理
• 1.3 本文的主要工作和内容安排
• 第二章 呼吸信号的提取
• 2.1 呼吸波及其特点
• 2.2 生物信号放大器设计要求
• 2.3 前置放大器设计
• 2.3.1 测量放大器
• 2.3.2 器件的选择
• 2.4 模拟滤波器的设计和实现
• 第三章 数据采集系统硬件设计
• 3.1 串行通信
• 3.2 电平转换电路原理图
• 3.3 数据采集的核心部分原理图
• 第四章 PIC16F877 单片机侧程序设计
• 4.1 单片机A/D 程序设计
• 4.2 PIC16F877 串行通信接口的设置
• 4.3 单片机通信程序设计
• 第五章 WINDOWS 操作控制平台的实现
• 5.1 串口通信控件
• 5.1.1 MSComm 控件的工作方式
• 5.1.2 MSComm 控件的操控原则
• 5.1.3 MSComm 控件属性说明
• 5.2 串行通信控件的使用
• 5.3 计算机接收数据子程序
• 5.4 呼吸信号的实时显示
• 第六章 结束语
• 6.1 本论文的工作总结
• 6.2 本课题的完善方法及应用前景
• 参考文献
• 致谢