基于Linux的健康监护系统设计

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随着社会老龄化的加剧以及护理人员的紧缺,患病高危人群的看护疏漏问题日益突显。如何在无人看护情况下有效获取患者的相关生理参数变得尤为重要。传统的医疗监护设备存在体积大、成本高、不方便携带等缺点,所以开发新型的可佩戴式健康监护系统,在日常健康检查、病人康复等方面都具有十分重要的实用价值。针对这样一种诉求,课题利用SOPC技术和嵌入式技术,设计了一种便携式可佩带的健康监护系统。系统从物理实现上分为信息采集端和医疗监护端。在被监护的患者一端佩带信息采集端,可在低生理、心理负荷条件下获取人体日常姿态、体温、脉搏、心电等信息。这些信息通过无线和串口传输的方式传输至医疗监护端进行处理,判断测试者的健康水平,在发现生理异常时自动短信报警,同时利用轻量级GUI图形库构建的人机交互界面,提供直观的数据及波形供医疗人员分析。论文以嵌入式Linux系统的交叉开发过程为主线,介绍系统中的设计内容及技术要点,主要侧重于系统硬件设计、软件设计的阐述。硬件设计主要包括硬件电路的设计与SOPC系统的搭建,具体内容有:电源模块、传感器模块、STM32控制器、GPRS模块以及无线模块外围电路设计,以及可运行嵌入式Linux系统SOPC系统的搭建与设计。软件设计主要有嵌入式系统的移植以及应用程序的编写,主要内容包括:适用于FPGA平台的嵌入式Linux系统内核的裁剪与配置、驱动的移植、FTK图形库的移植以及多线程应用程序的编写。详细讲述了基于FPGA的嵌入式系统的开发方法,包括应用程序编写、编译调试所使用工具方法,以及硬件下载、烧写所需要的步骤等。系统利用自主设计的电路板实现了患者低负荷的目标,利用无线技术实现了远距离监控的目的,利用GPRS技术结合控制器处理功能实现了短信报警功能,利用嵌入式系统技术实现了有效管理设备、运行多线程应用程序以提高响应速度的目的,利用嵌入式图形库技术实现了友好人机交互的目的,最终实现了一个具有简单易用、灵活便携、多参数采集、自动报警特点的健康监护系统。
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