Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2012 в 16:18, курсовая работа

Краткое описание

Заболевания сердца являются одними из распространенных смертельных заболеваний. Для своевременной постановки диагноза и выявлений нарушений деятельности миокарда, применяют различные методы исследования деятельности сердца. Самым распространенным и доступным методом исследования является электрокардиография.
Сигналы электрической активности миокарда, регистрируемые с помощью электродов, передаются в электрокардиограф. Для диагностики многих сердечных заболеваний требуется регистрация ЭКС в условиях отличных от стационарных: спортивная медицина, профессиональная сфера деятельности пациента (лётчки, операторы АЭС), проведение суточного мониторирования. Проводная передача ЭКС с электродов в регистрируемую аппаратуру представляется сложной, а в ряде случаев невозможной, т.к. провода ограничивают передвижение пациента, а перемещать за собой кардиограф нецелесообразно. Беспроводной способ передачи позволяет решить возникающие трудности.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………6
1. Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………………….8
1.1 Физиологическая природа электрокардиосигнала…………………...8
1.2 Методы регистрации электрокардиосигнала…………………………..13
1.3 Особенности систем персонального мониторинга ЭКС………………22
1.4. Технические средства персонального мониторинга ЭКС…………….24
2. Разработка биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………………………...32
Разработка структурной схемы.............................................................32
2.2 Принципиальная схема биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнал…………………………………………….43
2.2.1 Расчет аналоговой части…………………………………………...43
2.2.2 Расчет цифровой части носимого блока…………………………..51
2.2.3 Расчет цифровой части стационарного блока…………………….63
2.3 Алгоритм работы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………...72
3. Разработка конструкции биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала……………………………………………82
3.1 Конструкторско-технологический расчет. Расчет надежности……….82
3.2 Расчет вариантов компоновки носимого блока………………………..90
3.3 Разработка конструкции носимого блока………………………………94
4. Технико-экономическое обоснование проектирования биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………..96
4.1 Анализ недостатков существующих аналогов…………………………97
4.2 Анализ частных технических решений…………………………………98
4.3 Определение себестоимости нового изделия…………………………..99
4.4 Определение цены нового изделия…………………………………….102
4.5 Оценка потребительских качеств……………………………………..104
4.6 Оценка экономической эффективности изделия у потребителя…….107
4.7 Оценка экономического эффекта от производства новой продукции, у изготовителя…………………………………………………………………....111
4.8 Оценка трудоемкости разработки нового изделия…………………...112
4.9 Определение сметной стоимости ОКР………………………………...118
4.10 Маркетинговое исследование………………………………………...119
5. Экология и безопасность жизнедеятельности……………………………..120
5.1 Безопасность эксплуатации прибора “Кардио”………….………..120
5.2 Классификация медицинской аппаратуры с позиции электробезопасности…………………………………………………………...121
5.3 Оценка разрабатываемого устройства с позиции электробезопасности…………………………………………………………...126
5.4 Оценка экологической эффективности системы……………………...127
Заключение……………………………………………………………………...129
Список использованных источников……………………………………

Содержимое работы - 1 файл

Утилизация метана шахт Карагандинского угольного бассейна.docx

— 16.49 Кб (Скачать файл)
  1. Малая потребляемая мощность.
  2. Меньший вес.

Все эти преимущества непосредственно связаны с экологией.

Меньший вес прибора  приводит к экономии топливно-энергетических ресурсов предприятием изготовителем  и транспортными компаниями, осуществляющими  транспортировку изделий.

Малая потребляемая мощность системы в целом достигается благодаря использованию современной элементной базы. Снижение энергопотребления приводит к экономии топливно-энергетических ресурсов, таких как нефть, каменный уголь, природный газ и некоторых других.

Проектируемый прибор не оказывает негативного влияния ни на один из наиболее важных экологических факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения данного  дипломного проектирования была разработана  биотелеметрическая система персонального  мониторинга ЭКС “Кардио”. Данная система представляет собой носимый блок, который осуществляет регистрацию и последующую передачу ЭКС по радиоканалу, в нелицензируемом диапазоне ISM, на блок приемника. Блок приемника, осуществляет прием переданного ЭКС, и отправляет полученные данные ЭКС, в ПК по шине USB. Задание выполнено полностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Чернов, А.З. Электрокардиографический  атлас [Текст]./М.И. Кечкер,

А.З. Чернов.- М.: Медицина, 1979.-505 с.

2. Мурашко, В.В. Электрокардиография [Текст]: учебное пособие. - 3-е изд.

перераб. и доп./ ВВ. Мурашко, А.В. Струтынский.- М.: ООО “Медпресс”;

- Элиста.: “Джангар”, 1998.-313 с.

3. Дощицин, В.Л. Практическая электрокардиография [Текст].: - 2-е изд., перераб. и доп./ В.Л. Дощицин.- М.: Медицина, 1987. — 336 с.

4. Сизенцева, Г.П. Модическое  пособие по электрокардиографии [Текст].: -

2-е изд. доп./ Г.П.  Сизенцева.- М.: Издательство НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 1998.- 68 с.

5. Барановский, А.Л. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ [Текст].: учебное пособие для вузов / А.Л.Барановский, А.Н.Калиниченко, Л.А.Манило и др.- М.: Радио и связь, 1993. – 248 с.

6. Гольденберг, Л.М.  Цифровая обработка сигналов. Справочник [Текст]./

Л. М.  Гольденберг и  др.– М.: Радио и связь.–1985.–312 с.

7. ООО  “Альтоника”- http://www.altonika.ru

8. Tredex-  http://www.rusmg.ru

9. АОЗТ “Сольвейг”- http://www.solvaig.kiev.ua

10. “Нейрософт”-http://www.kranex.ru

12. Проект народный учебник- http://www.autex.spb.ru

13. rfPIC12F675F Rev.A. Silicon/ Datasheet Errata (DS80174A)- Microchip Technology Inc., 2003.

14. Design Loop Antennas for the rfPIC12F675F (DS00868A)- Myron Loewen,

Microchip Technology Inc., 2003.

15. Молотов, П.Е. Конструирование РЭС [Текст].: учебное пособие по курсовому проектированию./ П.Е.Молотов, А.Н.Чекмарев. – Куйбышев: КУАИ, 1991. – 92 с.

16. Банин, М.Л. Планирование  работ отраслевых НИИ и КБМ [Текст]./

М.Л  Банин. М.: Экономика ,1973.-208 с.

17. Швецов, Ю.Ф. Технико-экономическое обоснование разработки новой радиоэлектронной аппаратуры. Методическое пособие СГАУ [Текст]./-

Самара: СГАУ, 1996. – 80 с.

18. ГОСТ Р 50267.0-92. Изделия  медицинские электрические. Общие  требования к безопасности. [Текст]./ М.: Издательство стандартов.

1992 - 30 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А.- Текст подпрограммы работы МК rfPIC12F675F

 

;подпрограмма передачи  данных МК rfPIC12F675F

bsf STATUS RP0;включение модуля  передатчика

bsf TX;

nop; пустая команда, необходима для точного задания длительности                                                                                                       ;стартового бита

movlw D`13`;задаем длительность  стартового бита с учетом времени

movwf COUNT1;выполнения машинных команд

decfsz COUNT1;стартовый бит  передан?

goto $-1;нет, опросить  заново

movlw D`7`;да, заносим в  счетчик число битов в младшем  байте

bcf STATUS RP0;

movwf COUNT2;

nextbit:

btfss MLB,0;нулевой бит младшего байта равен 0?

goto SendData;да перейти  на метку передачи логического 0

goto SendData1;нет перейти  на метку передачи логической 1

back:

rrf MLB,F;сдвиг вправо  младшего байта, через флаг  переноса

decfsz COUNT2;переданы все  биты младшего байта

goto nextbit;нет перейти  на метку передачи следующего  бита

movlw D`2`;да заносим заносим в счетчик число битов в старшем байте

movwf COUNT2;

nextbit1:

btfss SB,0;нулевой бит  старшего байта равен 0?

goto SendData2;перейти на  метку передачи логического 0

goto SendData3;нет перейти  на метку передачи логической 1

back1:

rrf MLB,F;сдвиг вправо  старшего байта, через флаг  переноса

decfsz COUNT2;переданы все  биты старшего байта

goto nextbit;нет перейти  на метку передачи следующего  бита

bcf STATUS RP0;да выключаем  модуль передатчика

bsf RFENA;

bsf STATUS RP0;

bсf TX;

 

SendData:

bcf GPIO,GP0; подача низкого логического уровня на вывод DATAfsk

movlw D`10`;задаем длительность  передаваемого бита с учетом  времени

movwf COUNT1;выполнения машиных  команд

decfsz COUNT1;

goto $-1;

goto back;

SendData1:

bsf GPIO,GP0; подача высокого логического уровня на вывод DATAfsk

movlw D`10`; задаем длительность передаваемого бита с учетом времени

movwf COUNT1; выполнения машиных команд

decfsz COUNT1;

goto $-1;

goto back;

SendData2:

bsf GPIO,GP0;

movlw D`10`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;

goto $-1;

goto back1;

 

SendData3:

bsf GPIO,GP0;

movlw D`10`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;

goto $-1;

goto back1;

;окончание подпрограммы  управления модулем передатчика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Б - Текст программы МК PIC16С745.

 

;подпрограмма приема данных и последующей их передачи в ПК

;микроконтроллером с интерфейсом USB, PIC16C745

wait:

btfss PORT B, RB7;логический  уровень на выводе RB7 равен 1?

goto $-1;нет

movlw D`3`;да

movwf COUNT1;заносим длительность 12 мкс

decfsz COUNT1;проверка на  помеху

goto $-1;

btfsc PORT B, RB7;логический  уровень на выводе RB7 равен 1?

goto receive;да перейти  на метку приема 

goto wait;нет, значит, была  помеха, перети на метку wait

receive:

movlw D`28`;выдержка, обусловленная  длительностью

movwf COUNT1;стратового бита

decfsz COUNT1;

goto $-1;

movlw D`8`;занесение в  счетчик, количества бит в младшем  байте

movwf COUNT1;

movlw D`7`;задержка, обусловленная,  индификацией логического уровня

movwf COUNT2;по середине  длительности импульса

decfsz COUNT2;

goto $-1;

proverka:

btfss PORT B, RB7;сравнение логического уровня на выводе RB7, с 0

goto SaveData0;логический уровень  на выводе RB7, равен 0,перейти на ;метку приема 0

goto SaveData1;логический уровень  на выводе RB7, равен 1,перейти на ;метку приема 1

SaveData0:

nop;

decfsz COUNT1;все биты младшего байта приняты?

goto wait1;нет, перейти  на метку задержки

goto receive1;да, перейти на  метку приема старшего байта

wait1:

movlw D`13`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;задрежка закончилась?

goto $-1;нет

goto proverka;да, перейти на  метку индификации логичесого уровня на ;выводе RB7

SaveData1:

INCF MLB;увеличение значения  регстра MLB на 1

decfsz COUNT1;все биты младшего  байта приняты?

goto wait2;нет, перейти  на метку задержки

goto receive1;да, перейти на  метку приема старшего байта

wait2:

movlw D`13`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;задрежка закончилась?

goto $-1;нет

goto proverka;да, перейти на  метку индификации логичесого  уровня на выводе RB7

receive1:

movlw D`2`;занесение в  счетчик, количества бит в младшем  байте

movwf COUNT1;

movlw D`9`;задержка, обусловленная, индификацией логического ;уровня

movwf COUNT2;по середине  длительности импульса

decfsz COUNT2;

goto $-1;

proverka1:

btfss PORT B, RB7;сравнение логического  уровня на выводе RB7, с 0

goto SaveData00;логический уровень  на выводе RB7, равен 0,перейти ;на метку приема 0

goto SaveData11;логический уровень  на выводе RB7, равен 1,перейти ;на  метку приема 1

SaveData00:

nop;

decfsz COUNT1;все биты младшего  байта приняты?

goto wait3;нет, перейти  на метку задержки

goto receive USB;да, перейти  на метку передачи сохраненых байтов, в ;буфер USB

wait3:

movlw D`13`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;

goto $-1;

goto proverka1;

SaveData11:

INCF SB;

decfsz COUNT1;все биты младшего байта приняты?

goto wait4;нет, перейти  на метку задержки

goto receive USB;да, перейти  на метку передачи сохраненых байтов, в буфер USB

wait4:

movlw D`13`;

movwf COUNT2;

decfsz COUNT2;

goto $-1;

goto proverka1;

receiveUSB:

movlw D`2`;

movwf COUNT1;

CheckEP1:

bcf STATUS, IRP;указать нижний  банк

movlw buffer;настроить FSR на  буфер

movwf FSR;

call GetEp1;копирование данных

btfss STATUS, C;данные скопированы?

goto CheckEP1;нет, проверить  снова

decfsz COUNT1;да, передача байтов  сохраненных в регистрах MLB и  SB

goto USB1;перейти на метку  передачи младшего байта

goto USB2;перейти на метку  передачи старшего байта

USB1:

PutBuffer:

bcf STATUS, IRP;

movlw buffer;

movwf FSR;

movf MLB, W;

call PutEP1;

btfss STATUS, C;

goto PutBuffer;

goto CheckEP1;

USB2:

PutBuffer1:

bcf STATUS, IRP;

movlw buffer;

movwf FSR;

movf SB, W;

call PutEP1;

btfss STATUS, C;

goto PutBuffer1;

goto wait;все данные переданы  перейти на метку ожидания  следующего стартового бита

 

 

 

 


Информация о работе Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала