基于STM32的家用监护仪系统的设计与实现

家用监护仪系统是运用现代电子技术将人体的各项生理参数进行采集转换、传输和反馈的现代医疗仪器。家用监护仪不同于传统医疗监护仪，它主要是针对家用设计，具有微型化、便携便用、价格低的特点，是一种不受使用环境限制的新概念监护仪。本文在研究分析了国内外监护仪系统的基础上，提出了基于STM32嵌入式技术的一个家用监护仪系统设计方案。该系统以STM32为MCU，ADS1294R和ADS1294为专用信号采集模块，RS232物理串口、串口蓝牙模组和WIFI模块作为传输手段，实现了心电、呼吸、血氧、血压等生理参数的实时监测。本论文主要完成家用监护仪系统的硬件和软件的设计与实现。本文的主要工作内容包括：（1）通过研究家用监护仪的工作原理，并结合STM32处理器和ADS1294集成芯片的功能特性，设计了家用监护仪系统的总体结构，对系统的硬件功能模块和软件实现方案进行了规划和分析。（2）系统硬件设计。系统的硬件部分主要分为两个部分：信号采集处理电路、系统主控电路。其中信号采集处理电路包括生理信号的提取、前置放大电路以及ADS1294和STM32的相关外围电路。实现的功能是将微弱生理信号经滤波放大调理后进行A/D转化，A/D后的数字信号再通过串口发送到系统主控模块。系统主控电路包括按键控制模块、SD卡存储模块、OLED显示模块、无线通信模块。实现的功能是控制整个系统的运行、测量结果的实时显示与存储以及与PC机通信。（3）系统软件设计。在硬件设计平台的基础上，通过相应的软件开发工具完成了软件部分的设计。主要包括各类生理信号的采集、SPI和USART接口通信、OLED显示、SD卡存储、无线通信模块的程序设计以及上位机客户端界面开发等，其中重点分析了各类生理信号的采集实现方法及在STM32平台下的代码实现流程，最终设计实现了人机交互良好的家用监护仪系统。本文研究设计的家用监护仪系统经测试运行具有良好的稳定性，实现了家用监护仪的设计功能，基本满足了预期指标，为进行可推广化的家用监护仪研究打下了坚实基础。