家庭脉搏血氧饱和度的监测及其分析

摘要

脉搏和血氧饱和度生理信号在衡量我们身体健康指标中占据着很重要的地位。监测脉搏和血氧饱和度不仅能够降低心脑血管疾病的发病率，而且能够时刻了解当前的身体状况。本文基于此目的，设计了一个家庭脉搏血氧饱和度监测系统，主要实现下位机与上位机的数据通信，同时可以准确采集到脉搏血氧信号，具有良好的实用性。 本文总体设计由下位机信号采集模块和上位机波形显示处理模块组成。下位机功能是对脉搏和血氧饱和度信号进行采集，首先选择Arduino nano为主控芯片，然后通过MAX30100传感器对数据进行采集，将得到的模拟信号进行放大、滤波、AD转换，并发送到主控芯片，进而通过蓝牙4.0通信方式将数字信号发送到上位机，最后用Altium Designer绘制下位机硬件PCB板。上位机包括PC端和Android端，PC端采用Labview软件，主要包括用户登陆，波形显示存储，历史波形数据回放、波形打印等功能，方便对存储数据进行回放打印，并移交给医生进行检查；移动App端实现了用户登录、数据接收、警报预警、日志提醒等功能，可以对用户身体状况进行实时监控，具有便携性、即时性等特点。 最后通过综合调试，实现了下位机对数据的准确采集和下位机与上位机的实时通信，同时将数据与标准仪器进行对比，计算出系统的绝对误差，测得本系统达到预期目标。

目录

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第一章 绪论

1.1 课题研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容和结构安排

第二章 脉搏血氧饱和度监测系统相关理论

2.1 血氧饱和度采集原理

2.2 脉搏波采集原理

2.3 数字滤波器设计理论

2.4 本章小结

第三章 脉搏血氧监测系统硬件总体设计方案

3.1 无创脉搏血氧饱和度监测系统的设计要求

3.2 系统框架

3.3 元器件选型

3.4 本章小结

第四章 无创脉搏血氧监测系统下位机设计

4.1 硬件电路设计概述

4.2 传感器外围电路设计

4.3 微控制器模块设计

4.4 下位机程序设计

4.5 硬件PCB设计

4.6 本章小结

第五章 无创脉搏血氧监测系统上位机设计

5.1 上位机相关技术介绍

5.2 脉搏血氧监测系统Labview相关设计

5.3 脉搏血氧监测系统App设计

5.4 本章小结

第六章 硬件调试及分析

6.1 下位机硬件搭建和测试

6.2 上位机软件测试

6.3 人体测试实验

6.4 本章小结

第七章 总结与讨论

7.1 总结

7.2 讨论

参考文献

致谢