基于家庭主站的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
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TMS320F2812型DSP通過相關(guān)傳感器和模擬電路采集用戶的各種生理信號(hào)，并將其傳送到社區(qū)健康監(jiān)護(hù)中心。這里以心電信號(hào)檢測(cè)儀為例，介紹用戶生理信號(hào)的采集。心電信號(hào)檢測(cè)儀獲取用戶的心電信號(hào)，DSP采集這些數(shù)據(jù)信息并上傳至社區(qū)健康監(jiān)護(hù)中心，顯示為心電圖信息。
采集心電信號(hào)的硬件主要由模擬電路和數(shù)字電路組成，其中，模擬電路是將心電信號(hào)從人體表面取得并將其調(diào)制成0～3．3 V范圍內(nèi)的模擬信號(hào)，而數(shù)字電路則將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將采集的心電信號(hào)上傳到監(jiān)護(hù)中心。
心電輸入電極得到心電信號(hào)后，將信號(hào)上傳至保護(hù)限流電路，獲得約1 mV心電信號(hào)再經(jīng)前置放大電路。為了消除工頻、肌電等信號(hào)對(duì)心電信號(hào)的干擾，將心電信號(hào)送到0．05 Hz高通濾波器，再通過50 Hz陷波器，消除頻率為50 Hz的工頻信號(hào)。經(jīng)陷波后的心電信號(hào)送到200 Hz低通濾波器，以消除肌電信號(hào)的干擾。心電信號(hào)通過上述放大濾波處理后經(jīng)光電隔離得到0～3．3 V模擬信號(hào)。
這里著重介紹50 Hz陷波器的設(shè)計(jì)。有源雙T陷波電路的設(shè)計(jì)主要是雙T網(wǎng)絡(luò)R、C參數(shù)配置，由運(yùn)算放大器輸入阻抗的限制提出要求。首先根據(jù)需要確定電容為0．033μF，則電阻R=100 kΩ，Q=2．5，K=0．9。這里采用LM324低功率運(yùn)算放大器。該放大器可工作電源為低至3 V或者高至32 V。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置電源的必要性。輸出電壓范圍包括負(fù)電壓。圖4為陷波器電路。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/152236.htm
TMS320F2812型DSP的A／D轉(zhuǎn)換器處理0～3．3 V模擬信號(hào)后，得到16位數(shù)字信號(hào)。DSP使用SPI總線讀取數(shù)字化心電信號(hào)。這里需要注意以下幾點(diǎn)：(1)為避免出現(xiàn)嚴(yán)重誤碼，SPI速率不應(yīng)超過15 MB／s。(2)主模式和從模式的極性必須相同。本系統(tǒng)設(shè)置主模式為上升沿采樣，下降沿輸出。從模式也應(yīng)設(shè)置相同，否則會(huì)出現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。(3)為避免數(shù)據(jù)丟失．應(yīng)注意SPI FIFO的用法。首先，判斷SPI TX FIFO中字的個(gè)數(shù)。如果FIFO已有16個(gè)字，此時(shí)應(yīng)該停止發(fā)送新數(shù)據(jù)，而等待SPI總線上主機(jī)的時(shí)鐘將TXBUF里數(shù)據(jù)移出，F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)自動(dòng)裝載一個(gè)字到TXBUF里，這時(shí)才能發(fā)送新數(shù)據(jù)。圖5為系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4 結(jié)論
將昂貴的、復(fù)雜的、只能應(yīng)用于醫(yī)院的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為成本低廉、操作簡(jiǎn)單、可應(yīng)用于家庭中的家庭主站，并將其嵌入便攜式控制器中，可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜功能，如遠(yuǎn)程控制等。這樣節(jié)約成本，方便使用。該系統(tǒng)還可擴(kuò)展醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的功能，比如利用Internet和GPS將用戶的信息傳遞給用戶親屬；或在經(jīng)常活動(dòng)的家庭區(qū)域安裝攝像頭，利用專家系統(tǒng)根據(jù)用戶的異常行為對(duì)其身體狀況進(jìn)行診斷。
評(píng)論