單片機原理與接口技術(shù)》醫(yī)用吊塔分析發(fā)現(xiàn)課程是生物醫(yī)學工程專業(yè)開設(shè)的一門非常重要的專業(yè)課程[1-3),該課程旨在培養(yǎng)學生單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計和調(diào)試的能力，進而提高學生的實踐能力和工程應(yīng)用能力[45),醫(yī)用吊塔分析發(fā)現(xiàn)為以后學習醫(yī)療設(shè)備專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)。因而，在教學過程中對實驗設(shè)計的專業(yè)背景要求較高。隨著我國人口老齡化程度持續(xù)加深導致心臟病的防控形勢日趨嚴峻，傳統(tǒng)醫(yī)用心電監(jiān)測儀不僅價格非常昂貴而且使用場合有限。因而，醫(yī)用吊塔分析發(fā)現(xiàn)便攜式心電儀的研制是生物醫(yī)學工程專業(yè)學生需要解決的實際問題?；谠搶I(yè)背景問題，本研究設(shè)計了一個能測量受試者心電圖 ( Electrocardiogram, ECG)信號并在Android手機APP上實時顯示的監(jiān)測系統(tǒng)，為該課程提供-個實驗教學案例設(shè)計，引導啟發(fā)學生進行應(yīng)用型醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)，訓練學生解決生物醫(yī)學工程專業(yè)實際問題的能力，提升崗位任職能力。1醫(yī)用吊橋分析實驗內(nèi)容與任務(wù)根據(jù)學生能力的不同，實驗教學設(shè)計了基本任務(wù)、進階任務(wù)及拓展任務(wù)三個層次的內(nèi)容與任務(wù)。(1)考慮運動或遠程電極放置產(chǎn)生的各種噪聲的情況下，選定AD8232全集成式ECG信號調(diào)理模塊，查閱數(shù)據(jù)手冊，實現(xiàn)對ECG信號的提取、放大、醫(yī)用吊橋分析濾波及右腿驅(qū)動輸出給單片機主控模塊。(2)利用單片機的ADC、定時器以及全雙工異步串行通信的功能，將AD8232信號調(diào)理模塊采集的ECG信號轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號，通過串口傳輸至教師提供的CH340 USB轉(zhuǎn) 串口Android開發(fā)DemoAPK,將ECG數(shù)值實時顯示。(3)醫(yī)用吊橋分析繪制系統(tǒng)原理圖，制作PCB，焊接系統(tǒng)。Keil C51編程，下載至硬件系統(tǒng)，驗證系統(tǒng)功能?；贒emo APK例程及源碼，開發(fā)APK，實現(xiàn)將單片機輸出的ECG數(shù)值以ECG的形式顯示在手機屏幕。計算出心率，顯示在Android手機上。2實驗項目設(shè)計心電監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括心電檢測傳感器、具體實現(xiàn)方案如圖2所示，單導聯(lián)心電檢測傳感器是取ECG信號，吊塔編輯經(jīng)AD8232信號調(diào)理模塊處理后，由TC15W408AS單片機進行AD轉(zhuǎn)換為8位數(shù)據(jù)，之后由單t機串口發(fā)送數(shù)據(jù)至AndroidUSBHost。通訊中，CH340USB轉(zhuǎn)串口芯片實現(xiàn)UART通道與USB通道的互聯(lián)。學生可根據(jù)CH340串口功能開發(fā)的AndroidUSBHos調(diào)用串口通訊接口API實現(xiàn)與Android設(shè)備進行通訊，將心電數(shù)據(jù)顯示在Android手機上實時監(jiān)測。此外，吊塔編輯CH340轉(zhuǎn)接芯片還為AD8232信號調(diào)理模塊與STC15W408AS單片機主控模塊提供+3.3V供電。系統(tǒng)原理圖，包括信號調(diào)理模塊(圖3)、單片機主控模塊(圖4)、CH340轉(zhuǎn)接模塊(圖5)及電源控制開在分別完成心電采集系統(tǒng)的硬件及軟件部分后，得到了圖7的顯示效果。為了驗證設(shè)計系統(tǒng)的準確性和有效性，吊塔編輯對該系統(tǒng)進行了測試和分析。選用了“MIH/BIH”心電信號數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫由美國麻省理工學院建立，在我國的臨床醫(yī)學科研和心電醫(yī)學工程中均具有廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過測試之后，可得到具體的仿真結(jié)果如表1所示。由表1可知，該系統(tǒng)診斷病人的情況比較精確，部分情況的準確率達到了100%，其總體檢測的準確度高達99.89%。這些結(jié)果驗證了系統(tǒng)的有效性和可行性。吊塔廠家編輯本文結(jié)合了生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，以傳統(tǒng)醫(yī)用心電監(jiān)測儀不僅價格非常昂貴而且使用場合有限實際問題為背景，設(shè)計了一款基于單片機的心電檢測系統(tǒng)并用與教學。可加深學生的專業(yè)認同感，激發(fā)學習興趣和自主性1-151其中，設(shè)置技術(shù)難點，引人Android程序開發(fā)技術(shù)，利用所學高級語言編程技術(shù)，引導啟發(fā)學生進行應(yīng)用型醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)，吊塔廠家編輯訓練學生解決生物醫(yī)學工程專業(yè)實際問題的能力，可提升崗位任職能力。本研究中的基于單片機的心電監(jiān)測系統(tǒng)與李昊霖等[15] 研究類似，均可實現(xiàn)心電信號的監(jiān)測，但本研究引入Android程序開發(fā)技術(shù)可將心電信號實時傳輸至手機，不依賴于其他顯示器件，具有一定的便攜性。雖然其他研究者也實現(xiàn)了基于單片機的心電監(jiān)測系統(tǒng)并且將心電信號傳輸至手機等上位機[6-18，但本研究基于《單片機原理與接口技術(shù)》課程，吊塔廠家編輯將該項目應(yīng)用于實驗教學是本研究的創(chuàng)新之處。將科研與教學相結(jié)合，可提高教師以研促教的能力，從“教”的角度為實驗教學改革提供探索和實踐，從“學”的角度，學生做中學，學中做，體會單片機系統(tǒng)解決實際問題的快樂09)。同時,還可以使學生認識到成果在課內(nèi)，功夫在課外，培養(yǎng)了學生自主探究、自主學習的能力。本文設(shè)計了一款基于單片機的心電監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)心電信號的監(jiān)測并可通過手機實時顯示ECG及心率，顯示效果良好，滿足應(yīng)用的測量準確度。同時，將該項目應(yīng)用于《單片機原理與接口技術(shù)》課程實驗教學，具有較好的推廣價值。本實驗是對OSA及睡姿調(diào)整枕頭的定性研究，研究精度和深度還不夠，濟寧華諾醫(yī)療器械分析許多設(shè)計的細節(jié)沒有得到很好的解決和進--步改善，具體如下:①本設(shè)備配備的生物雷達只滿足了基本需求，并沒有考慮障礙物、雷達與人體的相對位置、其他信號干擾等因素對實驗結(jié)果的影響，在其性能上還可做進一步優(yōu)化;②本設(shè)備沒有考慮個體差異帶來的不同，例如無法保障不同患者在氣囊充氣后頭部的偏移;③本設(shè)備處于測試階段，實驗數(shù)據(jù)量少，缺乏定性的數(shù)據(jù)說明，算法也有待優(yōu)化。

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