基于无线Internet的嵌入式多生理参数监护仪的研制

便携式微电脑多参数生理监护仪的研制 摘要介绍一种便携式微电脑多参数重理监护仪的工作原理、系统构成 及软、硬件设计。

该系统由二个-196 单片机构成双系统， 完成数据的采集、 处理、 显示， 对病人进行实时监控，并可采用串行通信的方式将数据送给机，对数据进 行进一步的分析处理。

关键词便携式多参数生理监护前言多参数重量监护仪能为医学临床 诊断提供重要的病人信息，可实时检测人体的心电信号、心率、血氧饱和 度、血压、呼吸频率和体温等重要参数，实现对各参数的监督报警。

信息存储和传输，是一种监护病人的重要设备，但目前国内的监护仪 一般功能单一，多为显示，体积较大，移动不方便，存在着不足。

该便携式微电脑参数生理监护仪， 检测参数多， 设计紧凑， 体积小巧， 携带方便，既可用于病房，也可用于室外，可以定时、连续、长时间地检 测病人的重要生命特征参数，它在保障病人的生命安全方面具有重要的临 床使用价值。

工作原理 1 系统工作原理便携式微电脑多参数生理监护仪的主机由两 个 16 位微控制器 80196 组成。

系统通过信号检测与预处理模块将生物医学信号转换成电信号，并进 行干扰抑制、信号滤波和放大等预处理。

然后，通过数据提取与处理模块进行采样、量化，并对各参数进行计 算分析，结果与设定阈值比较，进行监督报警，将结果数据实时存储到， 并可实时传送至机上，在机上可实时显示各参数值。

2 系统结构系统原理框图如图 1 所示。

该监护仪由两个单片机组成双系统。

范文先生网收集整理单片机 1 完成对体温、心电波形、脉搏脉形的信 号检测、处理、数据存储，并通过显示屏对各波形、参数进行定时显示、 报警。

单片机 2 承担其中耗时较长的血压测量及血氧饱和度的检测，使之不 影响整个系统的正常工作，同时还承担对心率、呼吸频率的测定。

两个单片机间的信息交换通过 1 个 8 位的并行口进行，由 2 根口实现 通信控制。

具体是用 1 口，配合两个高速输入、输出口 0、0，用作两个单片机之 间的数据传送。

基于Windows CE的嵌入式多生理参数监护系统
黄练;谢存禧;张铁
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】系统采用ARM9为硬件平台的主控制模块,构建以Windows CE嵌入式操作系统为核心的主控系统.利用串口与底层生理参数监护模块的硬件进行数据通信,并实现对底层设备的实时监控.在主控系统上采用EVC工具开发了基于Windows CE的嵌入式多生理参数监护软件,达到监护的目的.
【总页数】4页(P75-78)
【作者】黄练;谢存禧;张铁
【作者单位】华南理工大学机械工程学院,广州,510640;华南理工大学机械工程学院,广州,510640;华南理工大学机械工程学院,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于无线嵌入式Internet的多生理参数远程监护系统 [J], 高凤梅;李振新;秦鑫
2.基于嵌入式Linux的远程生理参数监护系统的设计 [J], 陈浩;王昊翔;田志宏;刘秀红
3.基于WindowsCE的嵌入式多生理参数采集显示系统 [J], 杨鹏;孙乐
4.基于ARM的多生理参数嵌入式监护系统 [J], 黄练;谢存禧;张铁
5.基于Windows CE的网络化人体生理参数监护系统研究 [J], 黄敬涛
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摘要远程医疗监护借助于单片机、PC机、传感技术和现代无线通信技术，是一种体积小、功耗低、实时安全的便携式人体健康参数无线监测系统。

在节点的设计中，包括生理信息与数据采集单元、中央处理单元、无线数据通信单元、电源单元等部分组成;生理信息与数据采集单元负责监测被监护对象的生理信息的采集、调理和数据转换;中央处理单元负责控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理、任务管理等;无线传输单元负责与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据。

围绕CC2420和MSP430F149两个核心器件，以脉搏传感器为信息采集前端，提取脉搏信号，经由电荷放大、滤波、上频陷波、信号整形等调理电路，传输至MSP430单片机进行处理后，再由CC2420为核心的射频模块无线发送至远端节点，远端节点将接收到的信息传递给后端的主机，将患者的生理数据贮存并分析。

关键词:远程医疗监护,无线传感器网络,802.15.4/Zigbee, WLAN, Medicinal applications,wireless sensor networks,802.15.4/ Zigbee, WLANABSTRACTIn the presence of singlechip,wireless communication technology, based on the parameters of human's sensing technology, microcomputer, and modernthis paper presents a health, which is smallwireless monitor system low power consumption, In this system, The author designed the wireless sensor network demonstration system based Zigbee technology. Then it is introduced the designing of the network nodes as thehardware platform, including the testing and surveying unit, signal processing unit, network transmission unit and so on. The examination and survey unit is responsible to monitor physiological information of the patient gathering, adjusting and the data conversion. In this design, the data collection unit mainly takes the pulse sensor as the example. The central processing unit is responsible to control the processing operation, the route agreement, the synchronized localization, the consumption power management, the task management and so on of entire nodes. The wireless transmission unit is responsible to communicate with other nodes, exchange controlling information and receiving and sending data. The CC2420 and the MSP430F149 are used as the main chips of the system. Sensor is used as the information gathering detector to distill the pulse signal which is translated to MSP430 chip through enlarges, the filter, the labor frequency by way of the electricKey Words:Medicinal applications; wireless sensor networks;802.15.4/ Zigbee; WLAN目录摘要 (I)ABSTRACT (I)0引言 (1)1 绪论 (1)1.1 远程监护概述 (1)1.2远程监护的研究背景和意义 (2)1.2.1研究背景 (2)1.2.2研究意义 (2)1.3国内外相关研究 (2)2医疗监测原理与系统设计思想 (3)2.1医疗监测原理 (3)2.2无线通信技术 (3)2.3系统设计思想 (3)3无线监护传感器节点的设计 (5)3.1无线传感器节点结构框图 (5)3.2无线监护传感器节点的硬件设计 (5)3.2.1 MSP430系列单片机及其外围电路 (5)3.2.2脉搏测量电路的设计 (7)3.2.3通用模拟信号处理接口 (8)3.2.4电源处理部分 (11)3.2.5 Zigbee无线数据通信模块 (11)3.2.6预留人机界面 (13)3.3无线监护传感器节点的底层代码设计 (15)3.3.1底层软件整体构架 (15)3.3.2底层代码设计 (15)3.3.3时钟系统的设置 (16)3.3.4通用软件包的设计及应用 (17)3.3.5模拟量、开关量测量的代码设计 (18)3.3.6串口通讯程序设计 (18)3.4无线传感器网络通信协议 (19)3.4.1星型网络拓扑的实现 (20)3.4.2自组织网状网络通信协议 (21)4系统设计方案 (24)4.1医院监护网络体系方案 (24)4.2家庭监护网络体系方案 (24)5总结和展望 (25)5.1主要结论 (25)5.2后续研究工作的展望 (25)致 (26)参考文献 (27)附录 (28)基于无线传感器网络的远程医疗监护系统设计0 引言无线传感网络一般包括信号的采集、无线发送、无线接收和远程传送。

基于嵌入式Linux的多参数监护仪软件设计和实现的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，对医疗保健的需求越来越高，在医疗领域中，多参数监护仪（Multiparameter monitor）是一种非常重要的设备，它可以同时监测多种生命体征参数，包括心率、呼吸、血压、体温、血氧饱和度等等，使医务人员及时地观察患者的生命体征情况，并提供及时的治疗和护理。

现代的多参数监护仪已经进化成为智能化、网络化的设备，但是在实现网络化的过程中，也带来了一定的危害，例如系统遭受攻击、数据泄露等问题。

作为一种专门用于监护患者生命体征的设备，多参数监护仪必须有高可靠性和安全性。

基于嵌入式Linux的多参数监护仪不仅可以满足多参数监护仪的基本功能，还可以实现监护仪的网络化，提高监护仪的可靠性和安全性，并具有较高的扩展性和灵活性，因此具有较好的应用前景和研究价值。

二、研究目标和内容本课题的研究目标是设计和实现一种基于嵌入式Linux的多参数监护仪软件系统，通过对多参数监护仪的硬件、数据采集和数据处理进行分析和研究，开发出一套具有高可靠性和安全性的软件系统，具有以下几方面的研究内容：（1）硬件设计：设计一套基于ARM Cortex-A9的多参数监护仪硬件系统，实现数据采集、处理和显示。

（2）嵌入式Linux系统构建：在硬件系统基础上进行嵌入式Linux系统构建，包括内核编译、驱动程序编写、文件系统构建等。

（3）多参数数据采集和处理：设计多参数数据采集模块，实现对心率、呼吸、体温、血压等生命体征数据的采集、传输和处理，同时设计相应的算法，实现数据分析和报警。

（4）网络化设计：使得监护仪具有网络化功能，包括远程监控、数据传输、远程升级等。

（5）系统测试和性能评估：对系统进行测试和性能评估，验证系统的可靠性和安全性。

三、研究方法和步骤本课题的研究方法主要包括理论研究、实验研究和实践研究等。

研究步骤如下：1. 确定研究方向和内容，搜集相关文献，了解多参数监护仪的基本原理和常用算法。