电子听诊器报告
- 格式:pdf
- 大小:842.40 KB
- 文档页数:20
重庆理工大学 《生物医学工程》课程设计报告 题目: 电子听诊器设计 班 级: 生物医学工程 学 号: 姓 名: 组 员: 指导老师: 日 期: 2012年5月 设计要求 一 、设计目的 通过课程设计,了解听诊器的基本原理,熟练掌握传感器信号采集和电子电路的基本设计方法,将理论联系到实践中去,提高综合运用专业知识的能力。 二 、设计任务和要求 任务:设计一个电子听诊器 要求:利用全指向性驻极体电容传声器(Omnidirectional Electret Condenser Microphone)作为拾音传感器,设计相应电路,实现心脏跳动音的监听,并利用单片机将信号采集并通过RS232 口传送至PC机,编写计算机信号采集处理程序,以图形方式显示信号采集结果。 目 录 摘 要 ........................................................... I Abstract ........................................................ II 1.引言 ........................................................... 1 1.1 听诊器的发展简介 ......................................... 1 1.2 电子听诊器基本原理 ....................................... 2 1.3 驻极体电容传声器原理 ..................................... 2 2.设计 ........................................................... 4 2.1硬件电路设计 .............................................. 4
2.1.1 信号调理电路........................................4 2.1.2 音频和驱动电路..................................... .5 2.1.3 数字信号采集电路.................................... 5 2.1.4 原件清单........................................... .6 2.2 软件设计 ................................................. 7 3. 调试运行及结果 ................................................ 7 3.1硬件原型 .................................................. 7 3.2调试结果 .................................................. 8 3.2.1 信号放大电路................................... .....8 3.2.2 滤波电路................................... ........8
3.2.2 音频放大电路................................... ...10 3.3上位机界面及运行结果 ..................................... 11 4.总结 .......................................................... 11 4.1 设计所做的工作 .......................................... 11 4.2 不足与待改进之处 ........................................ 11 4.3 设计心得体会 ............................................ 12 致谢 ............................................................ 13 参考文献 ........................................................ 14
附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 I
摘 要 目前用的听诊器存在很多缺陷,比如声音微弱;舒适度不够,会给耳朵带来很多不适;噪声影响大,无法调节频率响应。本设计为电子听诊器,其设计包括放大电路、滤波电路还包括输出端的音频放大器,本设计具有良好的分析波形能力,能够将设置好的频率段(35Hz-1000Hz)以外的声音频率滤除,这样可以得到清晰的心音放大信号,本设计做到了能够清晰的听清心跳声音,有助于医务人员提高初诊的准确度,克服了传统听诊器的缺陷,为进一步的确诊做好基础。
关键字:电子听诊器 放大电路 滤波电路 51单片机 上位机 II
Abstract At present ,there are lot of defects with stethoscope. For example weak voice、uncomfortable、big noise etc. And nowadays people are so busy that they usually neglect their own health. This condition usually results in people’s symptom of illness such as diseases in cardiovascular system and respiratory system. Those diseases make people reduce their efficiency, lower their life quality. Those diseases also waste huge medical resources. Personal health care can estimate people’s health condition .In our study, we design an electronic stethoscope system which can separate heart and lung sounds, so that the interference from the heart and lung sounds to each other will be minimized. The separated heart and lung sounds can be recorded and analyzed in a personal computer .It can help doctor analyzed patients’ condition. Key words: electronic stethoscope; amplifier circuit; wave filtering circuit; SCM; upper computer 1
1.引言 1.1 听诊器的发展简介 早在古希腊时期,希波克拉底就提出应用直接听诊法检查病人,即医生将自己的耳朵直接贴于病人的胸膛探听胸腔内各脏器的活动情况,通过这种方式医生对病人确诊带来一定帮助 [1]。直到19世纪,著
名医生雷内克用一根空心木管,长30cm,口径0.5cm,为了便于携带,从中剖分为两段,有螺纹可以旋转连接,这就是第一个听诊器,它与现在产科用来听胎儿心音的单耳式木制听诊器很相似。因为这种听诊器样子像笛子,所以被称为“医生的笛子”。雷奈克由此发明了木质听诊用具,是一种中空的直管。雷奈克将之命名为听诊器。后来,雷内克医生又做了许多实验,最后确定,用喇叭形的象牙管接上橡皮管做成单耳听诊器,效果更好。 1840年,英国医师乔治·菲力普·卡门改良了雷内克设计的单耳听诊器。卡门认为,双耳能更正确地诊断。他发明的听诊器是将两个耳栓用两条可弯曲的橡皮管连接到可与身体接触的听筒上,听诊器是一个中空镜状的圆椎。卡门的听诊器,有助于医师听诊静脉、动脉、心、肺、肠内部的声音,甚至可以听到母体内胎儿的心音。 1937年,凯尔再次改良卡门的听诊器,增加了第二个可与身体接触的听筒,可产生立体音响的效果,称为复式听诊器,它能更准确地找出病人的病灶所在。可惜凯尔的改良品未被广泛采用。近来又有电子听诊器问世,它能放大声音,并能使一组医师同时听到被诊断者体内的声音,还能记录心脏杂音,与正常的心音比较接近。虽然新型听诊器不断问世,但是医师们普遍爱用的仍然是由雷内克设计,经卡门 2
改良的旧型听诊器。 1.2 电子听诊器基本原理 本设计主要由检测部分和心音显示两个部分组成,检测部分包括拾音头MIC、前置放大电路、高通滤波电路、低通滤波电路、音频放大电路,人的心音信号是在几十毫伏,不便于监听,在本设计中,我们运用前置放大电路,把信号放大;同时心音信号一般在40Hz—1000Hz,所以必须把不需要的杂波全部的过滤掉,这样才能得到清晰的心音信号。在低通滤波器后的心音信号一方面通过音频放大用扬声器放出,另一方面通过二级放大进入单片机进行处理。具体框图如下:
图1 系统整体框图 1.3 驻极体电容传声器原理 驻极体电容传声器由极头和阻抗变换的话筒管构成: