生物医学工程医学仪器电路课程设计--家庭医疗血氧饱和度采集仪的研制

1、 医学仪器电路课程设计 课程设计题目：家庭医疗血氧饱和度采集仪的研制 医学仪器电路课程设计 1 目录 摘要 第一章:绪论 1.1 课题的研究背景 1.2 研究和应用现状 1.3 课题的主要工作 第二章：系统总体框架和工作原理 第三章：微处理器和单片机的选择 3.1 微处理器的选择 3.2 单片机的选择 第四章：硬件功能分析及总体结构 第五章：血氧仪核心硬件电路设计及 Multismi 仿真 51 总体框架 52 系统硬件架构 52.1 手指量测 5.2.2 信号滤波处理 53 Mu1t1sim硬件仿真 5.3.1 LED 驱动电路 5.3.2 光电转换及信号处理 5.4 小结 第六章：各电路的

2、设计依据与参数计算 6.1 各子电路的设计目的和原理分析 6.1.1 LED驱动电路 6.1.2 光电转换及滤波电路 62 电路中各种元器件的选型及参数计算 6.2.1 LEO驱动电路 6.2.2 光电转换 6.2.3 滤波电流 第七章：软件设计部分 第八章：结论 8.1主要研究工作总结 8.2 待解决问题 第九章：个人感受 第十章：参考文献 医学仪器电路课程设计 2 家庭医疗血氧饱和度采集仪的研制 摘要 随着网络与信息技术的发展，远程医疗距人们的生活越来越近，本课题即是基于 社区医疗网络数字化的背景，重点研究血氧饱和度生理指标的检测。传统的血氧 饱和度检测方法是先通过人体采血后用血气分析仪确

3、定血液里的氧饱和度。这种 测量方法过程繁杂，可靠性差，且不能连续检测。由于血液中还原血红蛋白和氧 合血红蛋白在红光、红外光(600llln 一 1000nm)有独特的吸收光谱，而人体动脉的 搏动能够引起测试部位血流量的变化，从而引起光吸收量的变化，脉搏式血氧饱 和度检测技术就是利用这个特点，对人体进行连续无创伤的血氧饱和度测量。 本课题作为远程医疗中的血氧饱和度前端采集部分，采用双波长透射式指夹测量 法，利用含氧血红蛋白与不含氧血红蛋白对红光和红外光的吸收差异性，通过 H 桥电路实现对两种光的分时间隔点亮控制，利用光电二极管将被穿透过手指的光 转换为微弱的电流信号，再通过串接电阻的方法实现 I

4、 一 V 转换，通过由运算放 大器搭建的滤波电路取出直流信号分量和两种波长的透射光所对应的交流分量， 根据比尔兰伯特定律推导出的血氧饱和度计算公式，实现对血氧饱和度的求取。 本论文主要是通过理论计算和计算机仿真来完成的，详细讲述了血氧饱和度公式 的推导，各部分电路的设计思路和计算过程在文中都进行了详尽的表述，在理论 计算的前提上，又在计算机仿真软件 Multisim 中进行了仿真验证，得到的仿真结 果与理论计算基本吻合，设计的各部分电路图和仿真结果在文中都己列出，并通 过在 IAR 软件内编写程序，实现对采集数据的处理显示，将转换结果在数码管上 显示，并通过串口调试精灵调试开发板与串口的通讯，将处理后的实际电压值传 输到 PC 机上面。并通过与成熟采集模块进行比较，分析设计电路所能达到的性能 和可以进一步实现功能扩展的地方。 第一章：绪论 1.1 课题的研究背景 我国高血压患者人数已超过一亿人以上，并存在年轻化的趋势。有报道称，高血 压己成为人类第一致死原因。高血压可怕，缺乏防治意识更可怕。在现实中，许 多人对高血压没有清楚的认识。如果平时得不到正确的预防，一旦