1、本科毕业设计（论文）论文题目：脉搏波、体温无线监护系统摘 要- I -毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业
2、设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要- II -学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本
3、学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要- III -注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论
4、7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）
5、软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订摘 要- IV -摘 要近年来，随着无线电技术的不断创新和发展，使得无线监护在临床上的应用越来越广泛。基于此，本系统以脉搏波、体温作为监护参数，设计出一个小型无线监护系统。本设计以脉搏传感器、数字温度传感器 DS18B20、射频芯片 nRF401、单片机 AT89S52 为控制核心组成的脉搏波、体温无线监护系统。本系统由硬件和软件结合实现。硬件部份有四个模块：脉搏信号采集模块、体温采集显示与报警模块、无线发送模块、无线接收模块。脉搏信号与体温信号经过信号采集
6、模块采集后由单片机控制信号发送模块分别将信号发送出去，由信号接收模块接收数据。接收模块使用串行通信的方式与 PC 机连接，以实现脉搏波形与体温数值的显示，达到无线监护的作用。本设计的控制程序采用 C 语言编写，上位机采用图形编程软件 LabView 编写。关键词：无线监护，体温，脉搏，nRF401，DS18B20 Abstract- II -ABSTRACTIn recent years, with the innovates and development of the radiotechnics, the wireless monitoring system got more and mo
7、re attention, therefore, this system takes the pulse and the temperature as the detection parameter, designed an the wireless monitoring system .This design use a Pulse Sensor, Temperature Sensor,nRF401,SCM AT89S52 to control the pulse and the temperature of the core wireless monitoring system .the
8、system consists of hardware and software, The hardware has four parts: Pulse Signal Acquisition Modules, Temperature Signal Acquisitions、Display and Alerting Modules, Signal Wireless Transmission Modules, Signal Wireless Receiving Modules. The pulse signal and the temperature signal acquisitions by
9、the Signal Acquisition Modules and then send by the Signal Transmission Modules which control by SCM, and then the Signal Receiving Modules will receive data .The Signal Receiving Modules connect with PC with serial communication to display the wave of the pulse and the value of the body temperature
10、 to achieve the wireless monitoring. The control procedures of this design use C language to program. The PC use graphics programming software - Labview to design.Key Words: Wireless monitoring，Temperature measurement，The pulse signal，NRF401，DS18B20目 录- III -目 录摘 要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .11.1 脉搏信号的研究意
11、义.11.2 体温测量的意义.11.3 本文研究内容.1第二章 系统设计与计算机仿真 .22.1 系统说明及设计总体框图.22.2 脉搏信号采集电路及电路仿真.32.2.1 带通滤波器电路.32.2.2 主放大电路.42.2.3 50Hz 陷波电路 .52.2.4 电平提升电路.62.2.5 模数转换电路.72.3 体温采集与显示、报警电路及仿真.72.4 无线模块设计.8第三章 上位机软件设计 .93.1 利用 LabView 设计串行通信程序 .93.2 脉搏波形显示模块.103.3 体温值计算与显示模块.11第四章 系统模块电路调试 .134.1 脉搏信号采集与模块电路调试.134.1.
12、1 主放大电路调试.134.1.2 50Hz 陷波器电路调试 .144.1.3 电平提升电路调试.144.1.4 脉搏波形显示.144.1.5 模数转换电路调试.14目 录- IV -4.2 体温采集与显示、报警电路调试.144.3 无线发送与无线接收模块电路调试.154.4 脉搏波、体温无线监护系统总体调试.15第五章 总结与展望.175.1 总结.175.2 不足与展望.17致谢.18参考文献.19附录.20A 软件流程图及主要代码 .20B nRF401 编程相关资料 .26C MAX7219 编程相关资料 .28D DS18B20 编程相关资料 .30E 系统电路原理图 .32第一章
13、绪论- 1 -第一章 绪论1.1 脉搏信号的研究意义脉搏是由心脏搏动而引起, 经动脉和血流传至远端的桡动脉处, 它携带有丰富的人体健康状况信息。早在公元前 7 世纪脉诊就成为中医的一项独特诊病方法，但自古以来中医独特的诊断方法及治病的疗效总是笼罩着一层神秘的面纱。中医一直是靠手指获取脉搏信息, 这难免存在许多主观臆断因素, 况且这种用手指切脉的技巧很难掌握,因此人们迫切期望尽早实现脉诊的科学化和现代化。随着传感器技术及计算机处理技术的发展，人们希望能够将现代技术应用于中医脉象诊断，以便更科学、更客观地揭示脉象的实质与特征。另一方面从西医的角度看,近年来人们也试图根据脉搏波的变异性来评价和诊断人
14、体心血管系统的病变,以便能找到一个有效的心血管疾病早期无创诊断的方法。因此,对脉搏信号进行检测、采集和处理是一项重要而很有意义的基础工作,它是对脉搏信号进一步分析并依此对心脏及动脉血管系统疾病进行预报和诊断的前提。1.2 体温测量的意义正常人体温相对稳定，24 小时内下午体温较早晨略高，剧烈劳动或进餐后体温也可略有升高，但一般波动范围不超过 1。老年人代谢率较低，体温相对低于青壮年。妇女在月经前及妊娠期体温稍高于正常。以口腔的温度为标准，根据体温升高程度的不同，分为：低热：37.338。中等热：38.139。高热：39.141。超高热：41以上。测量体温通常使用的方法有三种：腋测法、口测法、肛
15、测法。腋测法需要 10 分钟，口测法和肛测法各需要 5 分钟。其正常参考值如下：腋测法的正常值：3637。口测法的正常值：36.337.2。肛测法的正常值：36.537.7。根据不同被测部位的温度值可以监测到病人体温正常与否。1.3 本文研究内容本论文所研究的内容是通过对脉搏信号和体温信号的采集与处理，利用无线传输技术以达到无线监控的作用。脉搏信号采集模块获取的脉搏信号为模拟信号，模拟信号要经过模数转换后，单片机才能对脉搏信号作进一步的处理。体温信号由数字温度传感器 DS18B20 获取，得到的信号为数字信号，单片机可以直接处理体温信号。nRF401 的发送与接收都是由单片机来控制。主机通过控
16、制 nRF401 将数据流（如0x55，0xAA，0x，0x ， 0x）发送出去，从机控制 nRF401 的接收，只要从机能够连续收到识别信号（0x55，0xAA） ，就能够将识别信号后面的数据接收。接收后的数据再经过串行通信将数据传输到上位机以显示脉搏波形与体温读数。第二章 系统设计与计算机仿真- 2 -第二章 系统设计与计算机仿真2.1 系统说明及设计总体框图本系统主要分为五个模块：脉搏信号采集模块、体温采集显示与报警模块、无线发送模块、无线接收模块、上位机软件。信号采集模块包括以下电路：带通滤波器电路、主放大电路、50Hz 陷波电路、电平提升电路、模数转换电路。无线发送模块与无线接收模块
17、主要由单片机 AT89S52 与射频芯片 nRF401 组成。上位机软件使用 LabView8.2 所编写，用以显示脉搏波形与体温读数。脉搏信号通过脉搏传感器获取，信号经过采集模块的处理与优化。体温信号由数字温度传感器DS18B20 获取。 DS18B20 利用一线总线的技术与 MCU 直接连接，MCU 控制 DS18B20 的读写。脉搏信号与体温信号由发送模块分别将两种信号发送。接收模块使用串行中断的方式来接收数据，模块接收到信号（如 0x55，0xAA，0x11,0x22 前两个字节是识别信号，后两个字节分别是脉搏信号与体温信号）且识别信号正确，接收模块将后两个字节通过串行通信的方式发送到 PC 机。下位机软件代码见附录 A，编程相关资料见附录 B、C、D。脉搏数据与体温数据经过上位机的处理，脉搏波形与体温读数就会显示出来，以达到监护的目的。总体设计框图如图 2.1 所示，系统电路原理图见附录 E。上电复位报警温度调节开始脉搏信号采集放大电路滤波电路50Hz 陷波电路电平提升电路 A/D 转换体温信号采集串行通信 无线发送无线接收温度显示串行通信PC图 2.1 总体设计框图
