基于SIM300的远程心电监护系统的设计与开发
基于虚拟仪器的远程心电监护系统的研制
Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ Ｃ ｉａ ｈ ｎｓａ４ ０ ８ ， ｈｎ）
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Ｔ ＥＩ Ｈ ＳＳ＆Ｒ Ｓ Ａ Ｃ Ｅ ＯＲ 研 究 论 著 Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ Ｒ Ｐ Ｔ１
基于虚拟仪器的远程心电监护系统的研制
陈 真诚 ， 晓俐 陈
（ 中南 大ห้องสมุดไป่ตู้学 信 息物 理 工 程学 院 生 物 医学 工 程 系 ， 长沙 ４０８ ） １０ ３
【 要】 目的 ：研 制 一 种 远 程 心 电 监 护 系统 ， 满足 众 多心 脏 病 患者 在 医院 之 外 享 受 医疗 保 健 的 愿 望 。方 法 ：采 用 摘
智慧医疗中的远程监护与控制系统构建教程
智慧医疗中的远程监护与控制系统构建教程概述智慧医疗的快速发展为医疗行业带来了许多创新的技术和解决方案。
其中，远程监护与控制系统作为智慧医疗的重要组成部分，为医疗机构提供了更高效、更安全和更精确的医疗服务。
本文将介绍智慧医疗中远程监护与控制系统的构建教程，帮助读者了解该系统的基本原理和实施步骤。
一、远程监护与控制系统的基本原理远程监护与控制系统是通过使用传感器、网络和云计算技术，实现对医疗设备、患者生命体征等关键信息进行实时监测和控制的一种系统。
其基本原理包括数据采集、数据传输、数据处理和应用展示四个环节。
1. 数据采集：通过传感器等设备对医疗设备和患者进行实时监测，采集各种生命体征数据和设备状态数据。
2. 数据传输：将采集到的数据通过网络连接，实现远程传输到远程服务器或云平台。
3. 数据处理：对传输过来的数据进行处理，包括数据解析、数据清洗和数据分析等步骤。
4. 应用展示：将处理后的数据展示在医生工作站或移动设备上，医生可以实时查看患者生命体征和设备状态，并进行相关的控制操作。
二、构建远程监护与控制系统的步骤1. 硬件选择与布置在构建远程监护与控制系统之前，首先需要根据实际需求选择合适的硬件设备。
包括传感器、网络设备和中央服务器等。
对于不同种类的设备和生命体征数据有不同的采集方案，需要根据具体需求进行选择。
2. 网络建设远程监护与控制系统的网络是连接各个设备和平台的关键，需要配置稳定可靠的网络环境。
可以选择有线或无线网络，根据实际情况选择合适的网络设备，并确保网络的安全性和数据传输的稳定性。
3. 数据传输与存储通过使用传感器等设备采集到的数据，在云平台或远程服务器上进行存储和管理。
数据传输可以使用现有的通信协议，如TCP/IP或HTTP等。
在数据存储方面，可以选择使用云平台提供的数据库或自建数据库进行存储管理。
4. 数据处理与分析传输到远程服务器或云平台的数据需要进行处理和分析，以提取出有价值的信息。
远程心电监护系统的设计和实现
应用软件采用 Linux 环境的 C 语程研究 Biomedical Engineering
Research
2009
,28 (2)
:128～131
远程心电监护系统的设计和实现 3
李洪旺1 ,杨勇2 ,范庆安1 ,杜宏伟1 ,彭虎 △1
(1. 中国科学技术大学电子科学与技术系 ,合肥 230027 ;2. 安徽恒元机电工程有限公司 ,宿州 234000)
Bootloader 是嵌入式系统加电后运行的第一段代 码 ,它为操作系统内核准备好正确的环境 。通常 Bootloader 的实现跟硬件息息相关 ,因此 ,我们针对自 己的硬件环境编写了启动加载代码 ,并命名为 S Boot 。它对 TCPΠIP 协议栈尽量简化 ,只实现了 ARP、 ICMP、UDP、TFTP 等必须的网络协议 ,能够通过网卡 下载 Linux 内 核 映 像 和 根 文 件 系 统 映 像 ; 实 现 了 Nand Flash 的分区和烧写算法 ,能够把 Linux 内核和 根文件系统映像烧写到 Nand Flash 的相应分区中 ; 能够加载内核和传递启动参数 ,以正确启动 Linux 操 作系统 。TCPΠIP 协议栈的设计采用静态数组 ,避免 网络不同协议层之间的数据拷贝 。
但是 ,现有的研究大都只涉及终端设备 ,一个完 整 、实用的健康监护系统还需要监护中心服务器软
件的支持 ,以及患者家庭和社区的有效参与平台 。 我们在博采众长的基础上 ,设计一个个人 、社区 、医 院三位一体的系统 。该系统主要包括便携式心电监 护仪 、医院监护中心服务器 、基于 Web 的在线监护 和数据库管理系统等三部分 ,其结构见图 1 。
病人远程心电监护系统设计与实现
病人远程心电监护系统设计与实现心电监护在医疗领域起着重要的作用，能够实时检测病人的心电信号，帮助医务人员及时发现和处理心律失常等疾病。
然而，传统的心电监护方式受限于时间和空间，且需要专业人员在现场进行监护。
为了解决这一问题，病人远程心电监护系统被引入，该系统设计旨在通过互联网实现医生对病人心电信号的远程监护，为医务人员提供更便利的工具和病人更舒适的体验。
本文将针对病人远程心电监护系统的设计与实现进行详细探讨，包括系统架构、关键功能以及实施所需技术等方面。
一、系统架构病人远程心电监护系统的架构主要由三个关键部分构成：心电监测设备、数据传输网路和数据接收端，如下图所示：1. 心电监测设备：病人佩戴的心电传感器将心电信号转换为数字信号，并通过蓝牙或其他无线通信技术传输到数据传输网路。
2. 数据传输网路：采用互联网作为数据传输的通道，确保医生可以随时随地实时接收心电信号。
该网路应具备稳定、快速、安全的特性，以保护病人的隐私。
3. 数据接收端：医生通过电脑、平板或智能手机等设备接收并显示心电信号。
该设备上运行着专门的心电监护软件，能够实时解析、展示心电波形图和相关数据，并提供有关病人的详细信息。
二、关键功能病人远程心电监护系统具有以下几项关键功能，以满足临床医生和病人的需求：1. 实时监测：系统能够实时地采集和传输心电信号，医生能够随时随地对病人心电状态进行监测和评估，并及时采取必要的措施。
2. 报警机制：系统具备心电异常报警功能，能够检测出心律失常、心脏骤停等紧急状况，并及时向医生发送报警信息，以便医生能够快速作出反应。
3. 数据记录与分析：系统将心电信号记录在数据库中，医生可以回溯病人的历史心电数据，进行长期分析和比较。
同时，系统还提供数据分析算法，用于辅助医生进行心电信号的解读和诊断。
4. 远程诊断：医生通过数据接收端对病人的心电信号进行解读和诊断，并可以远程为病人开具处方、调整治疗方案等。
这样可以减少医生和病人之间的距离，提高诊疗效果。
基于SIM300的远程心电监护系统的设计与开发
摘
要： 随着现代通信技术的发展 ， 远程患者监护 ， 尤其是心电监护有 了 莱越 多的需求． 系 越 本
统采 用 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ技 术 ， 以长期 的 随 时随地 的 监 测 患者 心 电信 号 ， 能通 过 Ｇ Ｒ 可 并 Ｐ Ｓ模 块 ＳＭ３ ｏ传 输 Ｉ ０
到 己接入 Ｉｔ ｎ ｔ ｎｅ ｅ 网的 医师工作站 的服 务 器上供 医护人 员 分析 ， ｒ 由他 们提 供 及 时而 正确 的诊 断和
ｉ ｇ ｓａｉｎ ｗｉｌ ｎ ｌ ｚ ｒｎ ｔｔｏ ｌ ａ ａｙ ｅ ＥＣＧ ｎｄ ｗｉ ｒ ｖｄ ｅ ｉ ａ ｕ ｄ ｎ ｅ ｔ ａｉ ｎ ｉ ｌ． Ｔ ｏ ｅ ＥＣＧ ｎｔ ｒｎ ｙ － ａ ｌ ｐ ｏ ｉ ｅ ｍ ｄ ｃ ｌｇ ｉ ａ ｃ ｏ ｐ ｔｅ ｔｔｍｅｙ ｌ ｈｅ ｗｈ ｌ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｓ ｓ ｏ
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种： 一种 是 病 房 使 用 的 心 电 监 护 系 统 ， 一 种 是 另
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远程心电实时监护系统设计
远程心电实时监护系统设计远程心电实时监护系统设计来源：互联网目前世界上有很多心脏疾病患者由于得不到及时的救助，生命常常受到威胁。
传统的心电监护仪（什么是心电监护仪）限制了患者的自由，而且不具备实时监护功能，对于那些威胁到患者生命的突发疾病帮助不大。
随着无线通信技术的不断发展，现在已经有了便携式监护仪（监护仪原理），这类仪器让实时监护成为可能。
本文主要介绍了心电监护仪应用案例之远程心电实时监护系统设计。
利用GPRS无线数据通信技术，可以将实时监护与Holter相结合，患者佩戴这种便携式监护仪（心电监护仪的维护）可以自由活动，而且还能随时随地得到心电监护。
当有紧急情况发生时，医生可以根据全面的心电数据分析患者心脏状况，使患者得到即时的救助。
一、远程心电实时监护系统概述远程心电实时监护系统包括四个部分：监护仪(病人终端)、PDA(医生终端)、监护服务器以及心电数据服务器。
系统结构。
监护仪由患者随身佩带，以400Hz或500Hz的采样频率对患者心电信号采样，并把心电数据通过GSM/GPRS网络发送给监护服务器，数据的实时性由监护服务器和监护仪之间的控制信息控制。
PDA接收来自监护服务器的数据，并根据心电分析的结果通过数据服务(GPRS数据服务)和短消息(SMS)通知监护仪。
监护服务器负责接收转存病人端全部心电数据，实时分析及回放分析;同时向PDA转发实时心电数据，利用控制信息来协调实时心电数据的收发。
心电数据服务器存储所有心电数据、患者信息以及设备信息，除了在监护过程中存储心电数据外，心电数据服务器还负责注册患者和设备信息及管理数据库远程访问等任务。
二、监护仪硬件平台简介监护仪硬件主要由单片机、电源模块、心电信号采集放大模块、扩展NAND Flash、LCD驱动模块及GSM/GPRS无线通信模块组成。
三、软件系统关键技术监护仪软件系统的核心是管理Flash、GPRS网络、无线模块的GSM功能及LCD。
3.1Flash管理Flash存储器用于存储心电数据和控制信息，以保证心电数据在断电时不遗失及日后查看监护过程的相关控制信息。
便携式远程心电监护系统的设计
便携式远程心电监护系统的设计在现代医疗领域，远程心电监护系统已经成为必要的工具之一。
传统的心电监护设备在很多时候显得不便携，给患者带来很大的不便，而便携式远程心电监护系统可以解决这个问题。
本文将讨论如何设计一款便携式远程心电监护系统。
首先，我们需要选取高质量的心电监护传感器。
一个优秀的心电传感器应该具有高精度和高稳定性，同时也需要考虑佩戴的舒适性。
因此，我们可以采用无线心电传感器，这不仅可以降低整个系统的复杂度，也可以很大程度上简化佩戴的过程。
同时，由于无线传输的数据需要及时准确地传输，因此我们应该选择无线传输技术，如蓝牙或者Wi-Fi等。
其次，我们需要选择一款合适的远程心电监护软件。
这款软件应该易于使用、功能强大，能够实时监测、记录和分析心电图数据。
同时，软件还需要具有数据加密和安全的保护机制，以保证数据的安全性和隐私性。
接下来，我们需要设计一个便携式监护仪器。
这个仪器不仅要体积小、重量轻，还需要具有易于操作的界面、电池寿命长、充电方便等特点。
这可以满足用户使用时的便利性，也可以加快数据的采集和处理过程。
最后，我们需要考虑如何实现数据的存储和分享。
在数据存储方面，我们可以采用云存储等技术，将数据上传至云端以便后续分析和管理。
在数据分享方面，我们可以为医生开发专门的远程监测平台，并根据不同级别的用户分配不同的操作权限，从而实现心电数据的远程分享和管理。
总之，便携式远程心电监护系统对于现代医学来说具有非常重要的意义。
通过优秀的硬件和软件设计，以及合理的数据处理和管理方式，我们可以获得高品质的心电数据，并为患者提供更好的医疗服务。
数据分析是一种用统计学和数据挖掘等方法处理数据，从中提取有用信息的过程。
在现实生活中，各种数据都在不断产生，正确分析这些数据可以为我们提供很多有价值的信息。
以下是一些相关数据及其分析。
数据一：全国人口结构数据根据2020年国家统计局发布的数据，我国人口总数达14.96亿，其中男性占比为51.24%，女性占比为48.76%。
社区医疗心电远程实时监护系统的研究开发的开题报告
社区医疗心电远程实时监护系统的研究开发的开题报告一、选题背景随着人口老龄化的加剧，慢性病发病率不断上升。
心血管疾病是造成我国死亡率居高不下的主要疾病之一，心电图在其诊断中起着极其重要的作用。
然而，传统的心电图检查需要到医院进行，给患者和医疗资源都带来较大的压力。
因此，开发一种较为便捷、准确的心电远程实时监护系统，对于提高医疗效率，减轻医疗负担，具有十分重要的现实意义。
二、研究目的本研究旨在开发一种社区医疗心电远程实时监护系统，实现以下具体目标：1.通过远程监护，实时筛查心电异常，为患者提供更加快捷、准确的医疗服务；2.开发可移动的监护设备，实现患者的随时监测，方便使用；3.开发良好的数据分析和处理系统，为医疗人员提供快捷、准确、有效的决策支持。
三、研究方法本研究采用前瞻性、实验性和系统化的方法，主要分为以下几个阶段：1.需求分析和功能设计：详细分析社区医疗心电远程实时监护系统的用户需求，设计出系统具体功能，确定系统硬件和软件的主要技术参数；2.系统架构设计：根据系统的需求和功能设计，确定系统的结构和主要组成部分，拟定相应的开发计划；3.软件编程：根据功能设计和系统架构设计，编写软件程序，实现系统软件的功能；4.硬件制造：基于系统设计方案，采用合适的技术和工具，制造系统硬件设备；5.系统测试和验证：对系统的功能、性能、安全等进行测试和验证，发现和解决存在的问题，并逐步完善系统；6.实验评估：对系统的实际应用效果进行评估，验证系统的实用性和有效性。
四、研究意义本研究的主要意义在于：1.提高医疗服务效率：通过实现心电远程实时监护，缩短患者等待时间，减少医院检查人员负担，提高医院整体诊疗效率；2.改善医患沟通：患者随时可以进行自我心电监测，并将监测结果实时传输给医疗人员，医患之间更加紧密联系，更容易强调掌握治疗要求；3.提高患者生活质量：社区医疗心电远程实时监护系统可以让患者方便进行心电监测，减少对患者生活的影响，改善患者生活质量。
移动远程医疗监护系统的设计与实现
送到患者手机 上并对出现危 险的患者进行紧急呼救 。患者 的 生理数据存放 在系统监 护平 台的数据库 中，供医生查询和诊
断时使用。
３ 数据采 集端 设计
３１ 硬 件 设 计 ．
数据采集 端的功能 是检测患者脉搏压力数据，并发送给
系统监护平台。数据采集端包括 ３个部分，即信号采集模块、
中图分类号： Ｎ２． Ｔ ９９ ５
移 动 远程 医疗监护 系统 的设 计 与 实现
周 笑 ，李 明 ， ｂ 俊 ，杨 佳 智
（ 浙江大学计算机学院浙江省服务机器人技术重点实验室 ，杭州 ３ ０ ２ ） １ ０ ７
摘
要 ： 出一种基于移 动设备 的远程 医疗监护 系统 方案 ，利用通用分组无线服务通信和加密技术 ，配合单片机进行系统开发 。综合考虑 提
第 ３ 卷 第 ｌ 期 ６ ０
Ｖ Ｌ３ ｏ ６
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计
算
机
工
程
２１ ０ ０年 ５月
Ｍ ａ ０１ ｙ２ ０
Ｎｏ １ ．ｏ
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开 发研 究 与设计 技 术 ・
文章编号： ０ － ２（ １ １＇ ２１＿ 文献标识码： １ｏ． ４８ ０ｏ ＿ ｓ—０ ３ ２ ） ０ ３ Ａ
［ ｙｗｏｄ ｜ ｍｏ ｉ ｍｏｅｍｅ ｉ ｌ ｕ ｅｌ ｎｅｓｓ ｍ； ｎ ｒｌ ａｋ ｔ ａ ｉ Ｓ ｒｉ （ Ｐ Ｓ； ｉｇ ｈｐＭｉｙ ｃ（ＣＭ）ｅｃｙ ｔ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｂｌ ｒ ｔ ｅｅ ｄｃ ｒ ｉａ ｃ ｙｔ Ｇｅ ｅａＰ ｃ ｅ ｄｏ ｅ ｃ Ｇ Ｒ ） Ｓｎ ｅＣ ｉ ｃ ｏｏＳ ａ ｓｖ ｌ ｅ Ｒ ｖ ｅ ；ｎ ｒｐｉ ｏ
远程心电监护系统的研究与设计的开题报告
远程心电监护系统的研究与设计的开题报告一、研究背景心电监护是临床医学中非常重要的一项检查手段，通过观察心电图可以判断心脏的健康状况，并进行相应的治疗。
然而，在某些情况下，患者需要长时间的心电监护，而传统的监护方式需要患者到医院接受监护，这对患者的生活和工作产生了较大的影响。
因此，一种远程心电监护系统的设计开发显得尤为重要。
二、研究意义本研究的意义在于：1. 提高患者便利性。
远程心电监护系统可以让患者在家中进行心电监护，不必到医院进行监护，大大提高了患者的便利性。
2. 提高医疗资源利用效率。
远程心电监护系统可以将医疗资源用于更多的患者身上，降低医疗成本，提高医疗效率。
3. 提高医疗质量。
远程心电监护系统可以实时监测患者的心电情况，并将数据传输至医院，医护人员可对患者进行实时监测和诊断，提高了医疗质量和患者的安全性。
三、研究目标本研究的目标是设计一种远程心电监护系统，实现患者的长时间心电监护，并能实时传输心电图数据至医院，医护人员可对数据进行监测和诊断。
四、研究方法本研究将采用以下方法：1. 设计开发硬件系统，包括心电信号采集器、传输设备等。
2. 设计开发软件系统，包括数据传输协议、数据存储和管理系统等。
3. 进行系统测试和优化，确保系统的稳定性和准确性。
五、预期成果本研究预期的成果有：1. 设计开发出一套完整的远程心电监护系统。
2. 实现心电信号的采集、处理、传输和存储等功能。
3. 验证系统的可行性和稳定性。
4. 推广和应用该系统。
六、论文结构本论文将分为以下几个部分：1. 绪论：介绍研究背景、研究意义和研究目标等。
2. 相关技术和实验平台：介绍远程心电监护系统相关技术和实验平台。
3. 系统设计：介绍系统硬件设计和软件设计方案。
4. 系统实现：介绍系统实现过程、关键技术细节和系统测试结果。
5. 结论与展望：总结本研究成果，分析存在的问题，并提出未来的展望。
七、论文进度安排本论文的时间进度安排如下：1. 研究计划制定：2021年7月-2021年8月2. 相关技术和实验平台调研：2021年9月-2021年10月3. 系统设计：2021年11月-2022年1月4. 系统实现：2022年2月-2022年4月5. 论文撰写：2022年5月-2022年7月6. 论文修改和答辩准备：2022年8月-2022年9月预计本研究将于2022年9月完成，并进行答辩。
基于SIM300家用电器远程控制系统的设计
图３ＣＰＵ外围接口电路图Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１２Ｄｅｃ２０１２赤峰学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）第２８卷第１２期（下）２０１２年１２月1前言目前家用电器控制系统，性价比较低，难以推广，仅在别墅与豪华酒店等高档场所中才有．本设计正是针对这一点进行了较大改进，以高性价比和使用方便为原则，利用手机和单片机的通信，通过短信对家用电器系统的控制，从而实现了现代社会方便、快捷、智能的特点．该设计也可使得人们在任何时刻，任意地点对家中的任意电器进行远程控制，如出门在外突然忘了关天然气，这时发条短信就可以把天然气给关掉，防止火灾的发生；另外上班在外也可提前将空调打开制冷、热水器烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭，打开洗衣机帮你提前洗好衣物，打开豆浆机为你磨好豆浆、开启微波炉帮你加热食品等等，大大节省了用户的时间．2系统原理分析系统以控制单元（ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２）、传感器数据采集器件、受控部件、ＧＳＭ（ＳＩＭ３００）模块、手持设备（手机）、无线数据传输模块六大部分构成一个完整的基于ＳＩＭ３００家用电器控制系统．系统的总设计框图（见图１）：3系统硬件分析３．１ＣＰＵ控制模块本系统采用ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机，ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２系列单片机是宏晶科技生产的单时钟／机器周期（１Ｔ）的增强型的８０５１单片机，它的工作电压：５．５Ｖ－３．３Ｖ，工作频率：０－３５ＭＨｚ，片上可以集成１２８０字节ＲＡＭ，无需专用编程器，就可通过串口（Ｐ３．０／Ｐ３．１）直接下载用户程序，数秒即可完成一片，非常快，另外具有外部掉电检测功能并且有双串口，可实现全双工异步通信，还特别适合干扰较强的场合．虽然精确度较ＡＲＭ有所降低，但基本可以满足家用电器控制系统各项要求且性价比低．图２和图３为本系统的ＣＰＵ接口电路图及外围接口电路图．其中ｍａｘ２３２是用作电平转换的，接单片机的ｒｘｄ接口；无线模块接口模块接单片机的基于ＳＩＭ３００家用电器远程控制系统的设计李美莲（安徽三联学院，安徽合肥２３０６０１）摘要：本设计是采用ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２为系统的中央控制器，将ＳＩＭ３００模块、各类传感器模块、受控部件等有机结合，构成整个家用电器控制系统．通过传感器模块检测家用电器使用情况，以ＧＳＭ网络作为远程信号的传输平台，从而达到用户通过手机远程控制家用电器．关键词：ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２；ＳＩＭ３００；ＧＳＭ中图分类号：Ｕ４６１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１２）１２－００３９－０３基金项目：安徽省三联学院科研项目(2011027)图１系统的整体框图图２ＣＰＵ接口电路图３９－－ｒｘｄ和ｔｘｄ，用来控制短信的发射和接收的．３．２ＧＰＲＳ通信模块本设计中ＧＰＲＳ通信模块采用的是ＳＩＭＣＯＭ公司生产的三频段ＧＳＭ／ＧＰＲＳ模块ＳＩＭ３００，可在全球范围内的ＥＧＳＭ９００ＭＨｚ、ＤＣＳ１８００ＭＨｚ、ＰＣＳ１９００ＭＨｚ三种频率下工作，能够提供ＧＰＲＳ多信道类型多达１０个，并且支持ＣＳ－１、ＣＳ－２、ＣＳ－３和ＣＳ－４四种ＧＰＲＳ编码方案．ＳＩＭ３００结构小巧，外形尺寸仅４０ｍｍ＊３３ｍｍ＊２．８５ｍｍ，几乎可满足所有对产品尺寸有要求的工业应用，比如手机，掌上电脑和其他移动设备．另外具有低功耗设计，在通信模式下的电流大约为３００ｍＡ，在空闲模式下的电流消大约为５ｍＡ．内部集成了ＴＣＰ／ＩＰ协议栈，提供了两个不平衡异步操作串口，将ＧＳＭ模块设计成数据通讯设备（ＤＣＥ），还可以与传统的数据终端设备（ＤＣＥ－ＤＴＥ）相连，信号连接时，自动波特率可以支持从１２００ｂｐｓ到１１５２００ｂｐｓ之间的波特率，并且扩展了ＴＣＰ／ＩＰＡＴ指令，模块与应用设备之间一共需要６０个引脚的接线，从而提供了所有的硬件接口，ＲＦ天线接口除外，因此使用起来非常方便．ＳＩＭ卡接口不仅支持ＧＳＭＰｈａｓｅ１规范功能，也支持针对快速６４ｋｂｐｓＳＩＭ卡的ＧＳＭＰｈａｓｅ２＋规范功能．本系统中，我们根据ＳＩＭ３００的特性和系统的要求专门设计了ＳＩＭ３００模块的引脚接口电路，该电路板主要包含ＳＩＭ３００必要的启动电路、网络指示电路、ＳＩＭ３００来电提示电路、ＳＩＭ卡电路以及ＲＳ２３２串口电平转换电路等．该模块的功能是通过预设的短信来控制电器的开关，比方在程序中设好发“ｏｎ１２”来控制开，“ｏｆｆ１２”来控制关，到时发条消息“ｏｎ１２”就可以打开家里的空调，从而实现ＳＩＭ３００与单片机的通信，等单片机接到这条短信，ＣＰＵ就会对它分析并处理．３．３温度采集及烟雾浓度监测模块温度传感器这里采用的是ＤＡＬＬＡＳ（达拉斯）公司生产的ＤＳ１８Ｂ２０，它的一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理，速度较快．它的体积超小、硬件超简单并且非常抗干扰、精度很高（可达土０．５摄氏度）、附加功能强．本系统中，当温度转换发出请求时，ＤＳ１８Ｂ２０就开始启动，每一次读温度之前都必须进行繁琐的且精确时序的处理，因为ＤＳ１８Ｂ２０的硬件简单从而造成了软件的复杂，当然也就相当于将有形资产转化为无形资产．转换完成后ＤＳ１８Ｂ２０以１６位的二进制形式输出，存储在高速暂存存储器中．当单片机接口读到该数据时，就进行数据处理和分析．烟雾传感器就是用来防范火灾的发生的，它主要是检测烟雾的浓度的．本系统中当烟雾传感器感应到家里有一定浓度烟雾时，通过ＬＭ３２４电压比较器比较输出低电平，启动蜂鸣器报警，同时单片机控制高低电平使整个家里的电源断开，防止意外发生或减小意外发生的概率．３．４无线传输模块在传输过程中采用的无线传输模块是ＦＴ１１００－２３２，它具有低功耗、高抗干扰能力和较低的误码率．最大发射功率只有１０ｍＶ，载频频段４３３ＭＨＺ，传输距离远，支持透明的数据传输及ＤＬ／６４５规约，具有２５６个可编程信道，并且提供３种接口方式：ＴＴＬ电平ＵＡＲＴ接口、标准电平的ＲＳ２３２接口以及标准的ＲＳ４８５接口．此无线传输模块采用的是半双工工作，也就是收发一体的模块，即每个模块既可以收，也可以发，但不能同时收发．当然每次连续发的数据长度不要大于３０，无线传输非常方便．３．５其他模块ＬＣＤ显示电路是用来显示系统状态的，在本系统采用的是１２８６４点阵液晶显示模块；按键电路主要是用来复位的或者通过手工控制系统；另外本系统还加了一个看门狗电路，实时监测系统的运行．4软件系统的设计与调试软件是系统至关重要的一部分，本次设计使用图４ＳＩＭ３００接口电路４０－－Ｋｅｉｌ３作为系统软件的编译调试软件，本系统软件包括：中央控制器部分，ＧＳＭ部分，受控单元部分，温度和空气质量检测部分，家用电器检测与控制部分．４．１系统的主程序本系统通过手机信息来判断是开还是关电源或者阀门，单片机对这一信息进行分析处理，同时还在不停的检测温度传感器和烟雾浓度传感器传出来的信号，并根据检测的结果进行处理．图５是中央控制器的流程图．４．２受控单元的子程序ＳＩＭ３００模块和单片机通信时，运用串口一位一位的传输信息，这种传输虽然速度慢，但传输的距离远，造成的缺点就是单片机在任何一时刻只能处理一个信息，如果有多个信息同时要求处理，系统会按优先级别的顺序进行处理．比方讲：我同时对家里的灯、风扇、空调、室内温度、厨房的燃气灶进行检测，单片机会判断它们的优先级别，根据级别高的先响应，响应完了马上响应低一点级别的，序流程图．在程序编完以后，对它进行调试，生成ＨＥＸ文件，通过ＩＳＰ下载软件写到ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机中．这里由于篇幅有限，不再详述具体软件语句．5结语在本次系统设计中，硬件电路板根据分析的电路图自己焊接的，板子焊接完以后做了大量的实验，也经过了反复调试，运行很稳定，所有功能均能实现．用户可以通过编写在程序中约定好的英文短信息，从而实现对家居系统的远程控制．并在有烟雾、天然气泄漏泄漏情况下，系统可以自己关闭天然气的阀门．下阶段还可进行进一步的研发，如借助３Ｇ网络，在手机终端上以视频形式检测室内情况；在手机端运用ＪＡＶＡ编程软件，对软件进行操作达到控制家电的目的，同时在软件界面中显示反馈信息，脱离短信控制家电的不便．———————————————————参考文献:〔1〕Wireless Data:Ideality and Reality[A];Proceed-ings of2000International Seminar on Teletraf-fic and Network[C].2000.〔2〕李文.基于ZigBee和GPRS的远程监控系统设计[J].低压电器，2009（12）.〔3〕许凯军，林国锡，侯北平.基于GPRS的智能家居安防系统的设计[J].浙江科技学院学报，2010（01）.〔4〕许浩，张仁杰，何嘉璟，杨晓辉.基于GPRS的远程智能家居控制系统设计[A].中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C].2007.〔5〕许浩，张仁杰，何嘉璟，杨晓辉.基于GPRS的远程智能家居控制系统设计[A].2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅲ）[C].2008.〔6〕杜文建，张兴敢.GSM网络下的配电房无人值守系统研究[J].电子产品世界，2011（10）.〔7〕许海波;廖传书.基于AT89S52单片机的远程监控系统[J].安防科技，2007（09）.〔8〕李杰，何为，汪金刚.远程监控无线集中器的一种实现方法[A].电工理论与新技术学术年会论文集[C].2005.〔9〕袁宏伟，张淑芳.基于无线模块的移动终端的研究[A].中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C].2005.〔10〕Apu Sarmah;Akshit Gairola;Rishabh Khurana;Rajat mehta;MOBILE CONTROLLED SMART PLC[A];Proceedings of International Conference on Circuits,System and Simula-tion（ICCSS2011）[C].2011.图５中央控制器流程图图６受控单元的子程序流程图４１－－。
心电信息远程监测系统的构建与实现
务器上， 中心 站 各 终 端 可 实 时查 看 监 护 信 息 ， 发 出对 症 建议 或指 令 ， 并 实现 双 向 互通 。结 果 ： 有 线 电话 通 讯 网络 为 载 以 体， 实现 了心 电信 息 的远 程 监 测 ， 并在 相 关 机 构 得 到 了应 用 。 结论 ： 设 计 为 生命 信 息的 远 程 监 测 、 院资 源 的优 化 配 本 医
ａｃ ｒ ｉｇｔ ｈ ｎ ｒ ｔ ｎ ｆｒｂ — ｉｅｔ ｎ ｌ ｏ ｃ ｏｄｎ ｏ ｔｅｉｆ ｍａｉ ｉ ｄｒｃｉ ａ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｒ￣ｕｔ ＥＣ ｒｍｏｅ ｍｏ ｉ ｒｎ ｓｒａｉｅ ａｅ ｎ ｗ ｒ ｏ ｏ ｏ ｏ ｃ ｎｃｔ ． ｏ ｌｓ Ｇ ｅ ｔ ｎｔｉ ｇｗａ ｅ ｌ ｄ ｂ ｓｄ ｏ ｉｅ ｏ ｚ ｔｌｐ ｏ ｅ ｎ ｔ ｏｋ ｎ ａ ｐ ｌ ｄ ｉ ｈ ｅ ｌ ｃ ｒ ａ ｉｔ．Ｃ ｎ ｌｍｏ Ｔ ｅｄ ｓｇ ｒｖｄ ｓｗ ｙ ｎ ａ ｓｆｒｔｅ ｅｅ ｈ ｎ ｅｗ ｒ ，ａ ｄ ｗ ｓ ａ ｐｉ ｎ ｔｅ ｈ ａｔ ａｅ ｆｃｌ ｙ ， ｅｕ ｕ ｈ ｅｉｎ ｐ ｏ ｉｅ ａ ｓａ ｄ ｍｅ ｎ ｈ ｅ ｈ ｉ ｏ ｏ
【 要 】 目的 ： 用现 代 通 信 网络 ， 建 一 种 心 电信 息 监 测 系统 ， 建 集 远 程 中央 监 护 、 后 跟 踪 、 区 医 疗和 急救 于 摘 利 构 搭 术 社
基于SIM300家用电器远程控制系统的设计
图3CP U 外围接口电路图Vo l.28No .12Dec 2012赤峰学院学报(自然科学版)J o urnal o f Chifeng University (Natural S cience Editio n )第28卷第12期(下)2012年12月1前言目前家用电器控制系统,性价比较低,难以推广,仅在别墅与豪华酒店等高档场所中才有.本设计正是针对这一点进行了较大改进,以高性价比和使用方便为原则,利用手机和单片机的通信,通过短信对家用电器系统的控制,从而实现了现代社会方便、快捷、智能的特点.该设计也可使得人们在任何时刻,任意地点对家中的任意电器进行远程控制,如出门在外突然忘了关天然气,这时发条短信就可以把天然气给关掉,防止火灾的发生;另外上班在外也可提前将空调打开制冷、热水器烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭,打开洗衣机帮你提前洗好衣物,打开豆浆机为你磨好豆浆、开启微波炉帮你加热食品等等,大大节省了用户的时间.2系统原理分析系统以控制单元(S TC12C 5A60S 2)、传感器数据采集器件、受控部件、GS M (S IM300)模块、手持设备(手机)、无线数据传输模块六大部分构成一个完整的基于S IM300家用电器控制系统.系统的总设计框图(见图1):3系统硬件分析3.1CPU 控制模块本系统采用S TC12C5A60S 2单片机,S TC12C5A60S 2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的增强型的8051单片机,它的工作电压:5.5V-3.3V ,工作频率:0-35MHz ,片上可以集成1280字节RAM ,无需专用编程器,就可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片,非常快,另外具有外部掉电检测功能并且有双串口,可实现全双工异步通信,还特别适合干扰较强的场合.虽然精确度较ARM 有所降低,但基本可以满足家用电器控制系统各项要求且性价比低.图2和图3为本系统的CPU 接口电路图及外围接口电路图.其中m ax232是用作电平转换的,接单片机的rxd 接口;无线模块接口模块接单片机的基于SIM300家用电器远程控制系统的设计李美莲(安徽三联学院,安徽合肥230601)摘要:本设计是采用S TC12C5A60S 2为系统的中央控制器,将S IM300模块、各类传感器模块、受控部件等有机结合,构成整个家用电器控制系统.通过传感器模块检测家用电器使用情况,以GS M 网络作为远程信号的传输平台,从而达到用户通过手机远程控制家用电器.关键词:S TC12C5A60S 2;S IM300;GS M 中图分类号:U461文献标识码:A文章编号:1673-260X (2012)12-0039-03基金项目:安徽省三联学院科研项目(2011027)图1系统的整体框图图2C PU 接口电路图３９--. All Rights Reserved.rxd和txd,用来控制短信的发射和接收的.3.2GPRS通信模块本设计中GPRS通信模块采用的是S IMCOM 公司生产的三频段GS M/GPRS模块S IM300,可在全球范围内的EGS M900MHz、DCS1800MHz、PCS 1900MHz三种频率下工作,能够提供GPRS多信道类型多达10个,并且支持CS-1、C S-2、C S-3和C S-4四种GPRS编码方案.S IM300结构小巧,外形尺寸仅40m m*33m m* 2.85m m,几乎可满足所有对产品尺寸有要求的工业应用,比如手机,掌上电脑和其他移动设备.另外具有低功耗设计,在通信模式下的电流大约为300m A,在空闲模式下的电流消大约为5m A.内部集成了TC P/IP协议栈,提供了两个不平衡异步操作串口,将GS M模块设计成数据通讯设备(DC E),还可以与传统的数据终端设备(DC E-DTE)相连,信号连接时,自动波特率可以支持从1200bps到115200bps之间的波特率,并且扩展了TC P/IP AT 指令,模块与应用设备之间一共需要60个引脚的接线,从而提供了所有的硬件接口,RF天线接口除外,因此使用起来非常方便.S IM卡接口不仅支持GS M Phas e1规范功能,也支持针对快速64kbps S IM卡的GS M Phas e2+规范功能.本系统中,我们根据S IM300的特性和系统的要求专门设计了S IM300模块的引脚接口电路,该电路板主要包含S IM300必要的启动电路、网络指示电路、S IM300来电提示电路、S IM卡电路以及RS232串口电平转换电路等.该模块的功能是通过预设的短信来控制电器的开关,比方在程序中设好发“on12”来控制开,“off12”来控制关,到时发条消息“on12”就可以打开家里的空调,从而实现S IM300与单片机的通信,等单片机接到这条短信,C PU就会对它分析并处理.3.3温度采集及烟雾浓度监测模块温度传感器这里采用的是DALLAS(达拉斯)公司生产的DS18B20,它的一个工作周期可分为两个部分,即温度检测和数据处理,速度较快.它的体积超小、硬件超简单并且非常抗干扰、精度很高(可达土0.5摄氏度)、附加功能强.本系统中,当温度转换发出请求时,DS18B20就开始启动,每一次读温度之前都必须进行繁琐的且精确时序的处理,因为DS18B20的硬件简单从而造成了软件的复杂,当然也就相当于将有形资产转化为无形资产.转换完成后DS18B20以16位的二进制形式输出,存储在高速暂存存储器中.当单片机接口读到该数据时,就进行数据处理和分析.烟雾传感器就是用来防范火灾的发生的,它主要是检测烟雾的浓度的.本系统中当烟雾传感器感应到家里有一定浓度烟雾时,通过LM324电压比较器比较输出低电平,启动蜂鸣器报警,同时单片机控制高低电平使整个家里的电源断开,防止意外发生或减小意外发生的概率.3.4无线传输模块在传输过程中采用的无线传输模块是FT1100-232,它具有低功耗、高抗干扰能力和较低的误码率.最大发射功率只有10m V,载频频段433MHZ,传输距离远,支持透明的数据传输及DL/645规约,具有256个可编程信道,并且提供3种接口方式:TTL电平UART接口、标准电平的RS232接口以及标准的RS485接口.此无线传输模块采用的是半双工工作,也就是收发一体的模块,即每个模块既可以收,也可以发,但不能同时收发.当然每次连续发的数据长度不要大于30,无线传输非常方便.3.5其他模块LCD显示电路是用来显示系统状态的,在本系统采用的是12864点阵液晶显示模块;按键电路主要是用来复位的或者通过手工控制系统;另外本系统还加了一个看门狗电路,实时监测系统的运行. 4软件系统的设计与调试软件是系统至关重要的一部分,本次设计使用图4S IM300接口电路４０--. All Rights Reserved.Keil3作为系统软件的编译调试软件,本系统软件包括:中央控制器部分,GS M 部分,受控单元部分,温度和空气质量检测部分,家用电器检测与控制部分.4.1系统的主程序本系统通过手机信息来判断是开还是关电源或者阀门,单片机对这一信息进行分析处理,同时还在不停的检测温度传感器和烟雾浓度传感器传出来的信号,并根据检测的结果进行处理.图5是中央控制器的流程图.4.2受控单元的子程序S IM300模块和单片机通信时,运用串口一位一位的传输信息,这种传输虽然速度慢,但传输的距离远,造成的缺点就是单片机在任何一时刻只能处理一个信息,如果有多个信息同时要求处理,系统会按优先级别的顺序进行处理.比方讲:我同时对家里的灯、风扇、空调、室内温度、厨房的燃气灶进行检测,单片机会判断它们的优先级别,根据级别高的先响应,响应完了马上响应低一点级别的,前后时间不会超过一分钟.图6是受控单元的子程序流程图.在程序编完以后,对它进行调试,生成HEX 文件,通过IS P 下载软件写到S TC12C 5A60S 2单片机中.这里由于篇幅有限,不再详述具体软件语句.5结语在本次系统设计中,硬件电路板根据分析的电路图自己焊接的,板子焊接完以后做了大量的实验,也经过了反复调试,运行很稳定,所有功能均能实现.用户可以通过编写在程序中约定好的英文短信息,从而实现对家居系统的远程控制.并在有烟雾、天然气泄漏泄漏情况下,系统可以自己关闭天然气的阀门.下阶段还可进行进一步的研发,如借助3G 网络,在手机终端上以视频形式检测室内情况;在手机端运用JAVA 编程软件,对软件进行操作达到控制家电的目的,同时在软件界面中显示反馈信息,脱离短信控制家电的不便.———————————————————参考文献:〔1〕Wireless Data:Ideality and Reality [A];Proceed ⁃ings of 2000International Seminar on Teletraf ⁃fic and Network[C].2000.〔2〕李文.基于ZigBee 和GPRS 的远程监控系统设计[J].低压电器,2009(12).〔3〕许凯军,林国锡,侯北平.基于GPRS 的智能家居安防系统的设计[J].浙江科技学院学报,2010(01).〔4〕许浩,张仁杰,何嘉璟,杨晓辉.基于GPRS 的远程智能家居控制系统设计[A].中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C].2007.〔5〕许浩,张仁杰,何嘉璟,杨晓辉.基于GPRS 的远程智能家居控制系统设计[A].2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C].2008.〔6〕杜文建,张兴敢.GSM 网络下的配电房无人值守系统研究[J].电子产品世界,2011(10).〔7〕许海波;廖传书.基于AT89S52单片机的远程监控系统[J].安防科技,2007(09).〔8〕李杰,何为,汪金刚.远程监控无线集中器的一种实现方法[A].电工理论与新技术学术年会论文集[C].2005.〔9〕袁宏伟,张淑芳.基于无线模块的移动终端的研究[A].中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C].2005.〔10〕Apu Sarmah;Akshit Gairola;Rishabh Khurana;Rajat mehta;MOBILE CONTROLLED SMART PLC [A];Proceedings of International Conference on Circuits,System and Simula ⁃tion (ICCSS 2011)[C].2011.图5中央控制器流程图图6受控单元的子程序流程图４１--. All Rights Reserved.。
基于SIM300的家用电器控制系统
基于SIM300的家⽤电器控制系统摘要随着 GSM(Global System for Mobile communication)移动通信⽹络的迅速普及和竞争的⽇益激烈，新业务和新技术的开发和应⽤已经提到⼀个⼗分重要的位置。
短消息业务（SMS）作为 GSM ⽹络的⼀种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于短消息业务的各种应⽤也蓬勃发展起来。
本系统是⼀种基于 GSM 短消息的远程控制系统，以单⽚机（STC12C5AXS2）为系统的中央控制器，将SIM300模块，各类传感器模块，受控部件等有机结合，构成整个家⽤电器控制系统。
通过传感器模块检测家⽤电器是⽤情况，以 GSM ⽹络作为远程信号的传输平台，从⽽达到⽤户通过⼿机远程控制家⽤电器。
数据的传输⽅式主要是短消息⽅式，系统中采⽤ PDU 模式，短消息的接收和发送是通过 AT 指令来实现的，本论⽂讲述了常见的 AT 指令及其使⽤⽅法。
系统的硬件设计中，对主要硬件 SIM300和STC12C5AXS2单⽚机及其外围电路进⾏了详细的讲述。
硬件包括 SIM300通信模块SIM300，STC12C5AXS2单⽚机，显⽰单元，各种传感器和数据采集与处理单元。
软件包括单⽚机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串⼝通讯的短消息接收和发送程序。
论⽂的最后部分以 GSM 短消息的远程控制系统为基础，结合家⽤电器检测技术设计出⼀套基于 GSM 的家⽤电器控制系统，并给出了此系统应⽤领域的⼀些探讨和研究。
关键词：单⽚机、SIM300、STC12C5AXS2。
AbstractWith the GSM ( Global System for Mobile communication ) mobile communication network to the rapid popularization and the increasingly fierce competition, new business and new technology development and application has been referred to a very important position. Short message service ( SMS ) as a basic service of GSM network, has gained more and more attention to the system operator and developer attention, based on the short message service in a variety of applications also flourish. This system is based on GSM short message remote control system with single chip microcomputer ( STC12C5AXS2), as the system central controller, SIM300 module, various types of sensor module, controlled component such as organic combination, constitute the entire household electrical appliance control system. Through the sensor module for detecting the household appliances is used, with GSM network as a long-range signal transmission platform, so as to achieve the user through the mobile phone remote control household appliances.Data transmission is the main way of short message, the system adopted PDU model, short message receiving and transmitting through the AT instruction to implement, this paper described the common AT instruction and its using method. Hardware design of the system, the main hardware SIM300and STC12C5AXS2SCM and its peripheral circuit were described in detail. The hardware includes communication module SIM300SIM300, STC12C5AXS2 single chip, a display unit, all kinds of sensors and data acquisition and processing unit. Software includes MCU initialization, the main program, interrupt program signal acquisition, serial communication through the short message receiving and sending program. The last part of the paper to the GSM short message remote control system as the foundation, combined with household appliances detection technology to design a set of household electrical appliance control system based on GSM, and gives the application domain of the system and some discussion and Research on the. Key words: SCM, SIM300, STC12C5AXS2.⽬录摘要................................................................ I 第⼀章绪论.. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的⽬的及意义 (2)1.3 系统设计主要任务 (3)1.3.1硬件部分 (3)1.3.2 软件部分 (3)第⼆章系统⽅案设计 (4)第三章系统硬件电路设计 (5)3.1单⽚机控制模块 (5)3.2 温度采集及烟雾浓度检测模块 (5)3.3 GSM控制及报警模块 (5)3.4 LCD显⽰模块 (6)3.5 ⽆线传输模块 (7)3.6 受控单元模块 (7)第四章系统软件设计 (9)4.1中央控制器流程图 (9)4.2受控单元流程图 (10)第五章系统整机调试及功能测试 (11)5.1 家⽤电器检测与控制模块 (11)5.2 温度采集、烟雾浓度检测模块 (11)5.2.1 温度采集 (11)5.2.2 烟雾浓度检测 (11)5.3 GSM控制及报警模块 (11)第六章设计总结及技术展望 (12)致谢 (13)参考⽂献 (14)附录 (15)第⼀章绪论1.1 课题背景21世纪是信息化的世纪，移动通信从模拟时代⾛向了⾼度数字化时代，它们可靠性⾮常⾼，⽽且性能已经有了很⼤的进展，由此可见，各种电信和互联⽹新技术极⼤地推动了⼈类⽂明的巨⼤进步。
一种基于移动通信远程心电监护终端的设计
一种基于移动通信远程心电监护终端的设计丁明石;刘波;张立新;黄玉玺;吕扬生【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2004(037)012【摘要】为了使患者能够不受时间、地点等因素影响而接受实时远程心电服务,提出了一种便携式移动监护终端的设计.由多个移动终端与监护中心组成一个远程心电监护系统来实现远程会诊和远程监护.移动终端由4个模块构成:心电采集处理模块、主控模块、电源模块和无线模块.此外,还设计了在DSP上的心电分析、压缩算法,以及在主控制器上的基于TCP/IP协议的传输程序.该终端具有心电采集分析、无线传输、语音和短信通信功能.通过对终端的功能测试表明,该设计较好地满足了预定要求.【总页数】6页(P1087-1092)【作者】丁明石;刘波;张立新;黄玉玺;吕扬生【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TH772.2【相关文献】1.一种基于GSM／GPRS／YD无线移动通信电梯远程监控系统设计 [J], 贵波;夏艳光;2.一种基于移动通信的远程监护数传系统的设计 [J], 丁明石;吕扬生;黄玉玺3.基于ARM和CDMA-1X(GpsOne)的移动远程心电监护终端的设计 [J], 王恒;吴宝明;林金朝4.一种基于移动通信的远程监护数传系统的设计 [J], 宋元平;李方洲5.基于嵌入式Linux和GPRS远程心电监护的终端设计 [J], 李冠;赵秋生;王深;王宁宁;孟凡华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
远程心电实时监护终端的设计与实现
远程心电实时监护终端的设计与实现
成转鹏;张跃
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】2007(033)011
【摘要】针对现代医疗技术的发展,设计了一种基于32位嵌入式技术的远程心电实时监护终端.该监护终端采用ARM7微处理器 S3C44B0X和uCLinux操作系统,实现了对人体心电信号的采集、无线传输、实时分析以及异常情况的报警,通过与监护中心的连接,实现了真正意义上的远程心电诊断与监护.
【总页数】3页(P264-266)
【作者】成转鹏;张跃
【作者单位】清华大学深圳研究生院嵌入式系统与技术实验室,深圳,518055;清华大学深圳研究生院嵌入式系统与技术实验室,深圳,518055
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于无线传感网的远程心电监护终端 [J], 孟文超;董辉
2.无线心电实时监护终端的软硬件设计 [J], 叶张帆;吴良峰
3.基于GPRS的远程心电实时监护终端 [J], 姚湘平;张跃;代少升;陈可
4.基于移动心电实时监护终端设计 [J], 余辉;郭海燕;吕扬生
5.基于GPRS心电实时监护终端设计 [J], 余辉;张力新;黄志勇
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基于智能手机的远程实时心电监护系统的开题报告
基于智能手机的远程实时心电监护系统的开题报告一、选题背景心电图是一种非常重要的心脏功能检测手段，通过记录心脏电信号变化，可以判断心脏的功能状态及是否存在病变。
传统的心电监护系统需要患者到医院进行监控，不仅过程繁琐，而且费用昂贵。
因此，基于智能手机开发远程实时心电监护系统，能够减轻患者的负担，提高监测效果，具有非常重要的意义。
二、研究目的本研究的主要目的是基于智能手机开发一套远程实时心电监护系统，能够实现患者随时随地进行心电监测，并将监测数据实时传输至医院，达到心电监测的目的。
三、研究内容本研究的主要研究内容包括以下几个方面：1. 设计心电监护系统硬件方案，选择合适的电极、滤波器和放大器等组成心电信号采集极。
2. 开发相关的应用程序，实现心电数据采集、处理、存储和传输等功能。
3. 设计远程实时心电监护系统的通信协议，确保数据传输的可靠性和安全性。
4. 进行系统性能测试和实验验证，评估系统的监测效果和稳定性。
四、研究意义1. 实现心电监护的远程无缝连接，能够减轻患者的负担，提高监测效果。
2. 远程实时心电监护系统还能够提高医生的工作效率，减少同一时间需要监测的患者数量，更好的安排和合理利用医疗资源。
3. 本研究结果和实现方案具有一定的推广和应用价值，有望成为心电监护远程化和智能化的重要方向之一。
五、研究方法本研究采用的主要方法包括硬件设计、嵌入式系统开发、通讯协议设计、数据处理和算法等方面的技术手段，具体包括：1. 心电信号采集和处理技术，包括电极选择、滤波器设计和放大器电路设计等方面。
2. 嵌入式系统开发技术，包括 ARM 或 FPGA 内核的系统架构、操作系统的开发、通讯协议的定义等方面。
3. 数据存储和处理技术，包括数据编码和解码、数据压缩、心电信号分析和算法实现等。
4. 模拟实验和软件仿真技术，包括具体的测试系统搭建、性能评估、可靠性分析和数据图形化等。
六、研究预期成果本研究的预期成果包括：1. 基于智能手机的远程实时心电监护系统硬件设计方案，其中包括采集、放大、滤波等部分。
基于Android系统智能手机的心电远程监护系统软件设计的开题报告
基于Android系统智能手机的心电远程监护系统软件设计的开题报告一、选题背景随着科技的不断创新和发展，医疗信息化已经成为了医疗行业的一个重要发展趋势，其中智能医疗技术则是医疗信息化的重要组成部分之一。
而心电监护技术在医疗行业中应用较为广泛，心电监护系统能够对患者的心电信号进行收集、分析和处理，从而为医生提供更为准确的诊断以及治疗建议。
目前心电监护系统主要是通过多种专门的心电监护仪来实现，而这些设备价格昂贵且大多都需要医院专门配置。
随着智能手机硬件的发展和普及，将智能手机应用于心电监护系统逐渐成为了可能，实现从专业设备到家居移动设备的转变，并为广大患者提供了便捷的心电检测服务。
因此，开发一款基于Android智能手机的心电远程监护系统软件具有较大的意义和实用价值，能够解决实时心电监测的问题，为临床医生提供更加便捷和准确的心电诊断和治疗建议。
二、选题意义1. 提高心电监护系统的普及率和使用效率：由于心电监护仪设备成本高昂，使用起来复杂，再加上不同品牌的设备数据采集格式不一样，这些都成为普及心电监护系统的障碍。
而开发一款基于智能手机的心电监护系统软件，不仅适用范围广泛，使用方便简单，还能有效解决设备数据采集格式不一样的问题。
2. 提高心血管患者的诊疗效果：心血管疾病是影响人类健康的重要疾病之一，如果患者心电信号监测不到位，就会影响医生的诊断，从而影响治疗效果。
而一款基于Android智能手机的心电远程监护系统软件，能够快速准确地实现患者心电信号的监测和数据传输，为医生提供更为准确的诊断。
3. 推进医疗信息化建设：智能医疗技术是医疗信息化的重要组成部分，而基于智能手机的心电远程监护系统软件开发，能够推进医疗信息化的建设，提高医疗行业的服务质量和效率。
三、选题内容本课题旨在开发一款基于Android智能手机的心电远程监护系统软件，具体内容包括：1. 心电信号采集：利用智能手机上的心电采集装置，对患者的心电信号进行采集。
基于低功耗的智能移动心电监测设备设计的开题报告
基于低功耗的智能移动心电监测设备设计的开题报告一、选题背景随着人们对健康的关注程度不断提高，智能健康领域正成为科技创新的热门方向之一。
心血管疾病是危及人类健康的重要疾病之一，心电监测是心血管疾病早期诊断的重要手段之一。
传统的心电监测设备通常需要使用专门的心电图设备，大多数用户不具备专业技能，而使用传统心电图设备比较繁琐，且需要在医院等专业机构中进行。
另外，许多传统心电图设备功耗较大，对于佩戴者造成不便。
针对这种情况，基于低功耗的智能移动心电监测设备不仅可以增加用户的便利性，还可以让用户随时随地进行心电监测，便于早期发现心血管疾病。
二、研究目的本研究旨在设计一种具有低功耗和方便携带的智能移动心电监测设备，使用户能够自主进行实时心电监测，实现对心血管疾病的早期预防和诊断。
三、研究内容1. 心电监测算法的研究：采用常用的心电监测算法，如QRS检测算法、R波检测算法、ST段监测算法等，实现对心电信号的处理与分析；2. 硬件设计：设计一款低功耗的心电监测设备，包括心电信号采集部分、处理部分、无线通信部分和电源管理部分；3. 软件设计：实现应用程序的开发，能够实现实时心电监测、心电信号处理与分析、数据展示等功能；4. 系统整合：将硬件设计和软件开发结合起来，实现智能移动心电监测设备的设计。
四、技术路线本研究技术路线分为三个主要模块：1. 心电信号采集模块硬件选用采用AD8232芯片进行心电信号采集，选用低功耗单片机通过IIC接口与采集芯片进行通讯。
2. 心电信号处理模块将采集得到的心电信号通过壳体内的处理模块处理后，将结果传输到无线模块。
3. 基于无线通信的数据传输模块选用蓝牙BLE通信，通过Android/iOS设备进行数据展示。
五、创新点本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1. 设计采用低功耗的智能移动心电监测设备，提高用户便利性；2. 融合心电算法、硬件设计和软件应用于一体，实现心电信号采集、处理和数据传输等多种功能；3. 学习研究心电监测算法，并将其应用到智能移动设备中，实现移动心电监测技术的创新与升级。
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第15卷第1期2010年2月哈尔滨理工大学学报JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.15No.1Feb.2010基于SIM300的远程心电监护系统的设计与开发吴丽华1，李砾1，赵舒2，王奚1（1.哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150040；2哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：随着现代通信技术的发展，远程患者监护，尤其是心电监护有了越来越多的需求.本系统采用GPRS 技术，可以长期的随时随地的监测患者心电信号，并能通过GPRS 模块SIM300传输到己接入Internet 网的医师工作站的服务器上供医护人员分析，由他们提供及时而正确的诊断和医疗指导.该心电监护系统已经应用于内蒙古、福建的临床试验中，得到了患者的普遍认可.关键词：心电；GPRS ；远程患者监护；SIM300中图分类号：TP183文献标志码：A 文章编号：1007－2683（2010）01－0112－04Design and Development of Remote ECG MonitoringSystem Based on SIM 300WU Li-hua ，LI Li ，ZHAO Shu ，WANG Xi（1.School of Measure-control Technology and Communication Engineering ，Harbin University of Science and Technology ，Harbin 150040，China ；2.School of Electronics and Information Engineer ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150040，China ）Abstract ：Along with the development of modern communication technology ，remote patient monitoring ，espe-cially remote ECG monitoring is widely required in medical field.The system adopt GPRS technic for transmitting ，it can test patient＇s ECG signal conveniently and transmit ECG signal to the central monitoring station server of hos-pital by SIM300model which has been accessed to Internet and has a fixed IP address.Doctors of central monito-ring station will analyze ECG and will provide medical guidance to patient timely.The whole ECG monitoring sys-tem has been applied in clinical trials at Inner Mongolia ，Fujian Province ，and has been generally approved by most of patients.Key words ：ECG ；GPRS ；Remote patient monitoring ；SIM300收稿日期：2009－04－02作者简介：吴丽华（1961—），女，教授，博士，E-mail ：wulihuasc@.0引言由于心血管疾病具有病情隐蔽、发展缓慢、发病危险性高的特点，它对心脏病患者、特别是中老年患者的危险性极大，是威胁人类生命安全的“第一杀手”［1，5］.心电信号是进行病理诊断的重要依据，目前在医院内应用的心电监护系统主要有两种：一种是病房使用的心电监护系统，另一种是24h 记录病人心电数据的Holter 系统，后者可以由使用者携带，但不能实时做出诊断.随着生活节奏的加快，在社会上需要一种使患者活动不受限制，同时能和医生进行实时交互的便携式心电监护系统.本文详细描述了基于TI 公司的MSP430F2418和SIMCOM 公司的GPRS 模块SIM300的远程心电监护系统方案.1远程心电监护系统的设计本系统由3个部分组成，心电信号采集部分，无线传输部分和医师工作站部分.远程心电监护系统必须稳定可靠，有一定的自检功能，操作简单.从患者的安全角度考虑，应尽量使用成熟，可靠的技术，并尽量能与现成的系统兼容以共享数据.系统应该能够随着新技术的出现进行升级，也能根据应用的增加进行扩展［2］.目前基于GPRS IP方式的数据传输方式得到了迅速推广，尤其是在各类远程监控系统中得到了广泛应用.因而我们选择了医师工作站的计算机通过Internet接入GPRS网络的这种较为成熟的组网方式［4］，如图1所示.用户1用户N心电监护仪1心电监护仪NGPRS医师工作站心电数据库服务器医师客户端软件Internet图1系统总体结构框图1.1心电信号采集模块的设计心电信号作为心脏活动在人体体表的表现，通常很微弱，幅度为0.01－5mV，频率为0.05－100 Hz.心电信号采集过程中易受到各种干扰，所以心电采集过程需要进行放大和滤波处理，然后通过MSP430进行A/D转换，诊断其是否异常，监护心率的变化情况，若有异常情况报警提示，并将采集的心电数据通过SIM300模块发送到医师工作站服务器上，如图2所示.电极保护及前置放大电路高通滤波及主放大电路低通滤波电路导联脱落检查电路滤除工频干扰电路数据存储SIM300MSP430F2418报警电路液晶显示图2心电监护仪系统框图本系统的电极选用广泛使用的银－氯化银电极；保护及前置放大电路选用运放为AD620，其有输入阻抗高、共模抑制比强、低噪声、低漂移的特点；高通滤波及主放大电路主要滤除0.05Hz以下的心电信号，并将信号进一步放大；低通滤波电路主要滤除100Hz以上的心电信号，从而得到标准的0.05－100Hz的心电信号.这里详细介绍一下本系统改进后的滤除工频干扰电路.人体的心电信号非常微弱，因此干扰和噪声常常可以淹没心电信号.外界干扰主要是人体周围的50Hz交流电源与人体通过耦合产生的工频干扰.为了解决50Hz工频干扰采用双T型的陷波电路，电路如图3所示.InC5C6R9R10OUTR11C7LM358-+R12LM358+-R13图3滤除工频干扰电路此电路是在有源双T网络的基础上增加一个运算放大器进行隔离，使其陷波性能得到明显改善.同时，双T型网络的R11和C7没有接地，而是接在输出端的部分反馈上，适当增加Q值，不会影响陷波的稳定性，从而改善频率的选择性，能把50Hz的工频干扰抑制.1.2无线传输模块的硬件设计本系统采用GPRS网络进行心电数据的远程传输.该功能由SIMCOM公司的GPRS模块SIM300来实现，GPRS模块的应用电路由我们根据SIM300模块说明自行设计，如图4所示.3.3%V MSP430F149V BATV DDX21NX2OUTP1.7P3.3P3.4P3.5P3.6C1C2Y1R1R2R3R4R5R6SIM300V BATCTSpowekeyRX0TX0DTRSIMV DDSIMRSTSIMCLKSIMI/OAntennaNetworkLEDR11R8R7R10SIMCARDR9C3V DDRSTCLKGNDVPPI/O图4GPRS模块应用电路图SIM300模块采用3.4－4.5V（典型值为4.2 V）供电，需要注意的是SIM300要求峰值电流达到2 A.内部集成了GSM控制器，两个串口（SP1和SP2），一个SIM卡接口，两个模拟音频接口等.所有这些硬件接口除天线接口外都是通过60针的板对板连接器进行连接，在数据传输中不需要用到音频接口和LCD接口等，对这些引脚悬空处理即可［3］.GPRS模块的工作过程如下：SIM300上电以后，观察NetworkLED引脚上的网络指示灯，一开始网络311第1期吴丽华，等：基于SIM300的远程心电监护系统的设计与开发指示灯的闪烁频率为64ms ON/800ms OFF，此时表示SIM300模块正在搜索GPRS网络，过一段时间后，网络指示灯的闪烁频率变为64ms ON/3000ms OFF，此时表示模块已经连接到GPRS网络上，这段等待时间根据所处地理位置的信号强度决定，信号强度越高，等待的时间就越少，一般约为1－2s. SIM300连接到GPRS网络后，通过MSP430控制其P3.3引脚对SIM300的POWERKEY引脚输出一个大于1500ms的低脉冲，用以开启SIM300模块.模块开启后，通过MSP430的串口将用以控制SIM300模块的AT指令发给SIM300并通过串口检查SIM300的反馈信息了解SIM300的执行情况，从而完成建立模块与医师工作站的GPRS IP连接，并通过Antenna引脚传输数据，接收医师工作站反馈的结束信息的通信过程.当一次数据传输完毕后，可以将MSP430的P3.6引脚置高，使SIM300模块进入低功耗的睡眠模式.1.3无线传输模块的通信协议及软件设计在无线通信系统中，通信部分软件设计最重要的是系统的通信协议，下面将详细介绍本系统的无线通信协议接程序设计.1.3.1通信协议格式由于心电数据的数据量比较大，而SIM300模块发送一次数据的数据量有限，本系统定义SIM300模块与医师工作站之间的通信数据包的最大值为256字节，其具体格式如表1所示.表1通信数据包格式同步字（2字节）数据包长（1）数据包类型（1）设备ID号（4）数据（n）校验和（1）0x55、0xAA n+7Type ID n字节Checksum 同步字：每个数据包的开头由两个字节的同步字组成，用以确定此包是有效的数据包，接收协议规定只接受以0x55后紧跟0xAA的数据包.数据包长：除同步字以外所有数据（字节）的个数.数据包类型：区分此包是命令包还是数据包.设备ID号：记录上传心电数据的心电监护仪ID号码.每个设备有唯一的ID号码，为方便扩展，设备ID号采用4字节.数据：上传的有效心电数据.校验和：除同步字和校验和以外的所有数据之和的低8位.1.3.2通信程序设计系统上电，SIM300模块正常开启后，首先对模块进行初始化.对SIM300模块的初始化需要通过串口向SIM300模块发送AT指令来实现，初始化的内容包括设置SIM300模块的反馈方式、串口波特率、本地端口号、低功耗模式、GPRS连接、GPRS数据发送方式、短信接收格式、GPRS数据接收格式.通过SIM300模块反馈回来的信息判断各条初始化AT指令是否成功，如初始化成功，通过GPRS IP方式建立与医师工作站的TCP连接，SIM300模块作为CLIENT向远程的SERVER即医师工作站发起一个TCP连接.建立连接，传输数据，关闭连接的基本过程如下：TCP连接1）指定本地端口AT+CLPORT=“TCP”，“CLIENT的端口号”返回：OK2）连接SERVERAT+CIPSTART=“TCP”，“SERVER的IP地址”，“SERVER的端口号”返回：OK连接成功返回：CONNECT OK3）向SERVER发送数据AT+CIPSEND>待发送数据返回：OK4）关闭连接AT+CIPCLOSE返回：OK5）关闭移动场景AT+CIPSHUT返回：OK开始启动SIM300SIM300初始化连接服务器是否接到服务器确认包NY向服务器发送数据包延时20s等待服务器回传确认包服务器是否连接成功N断开与服务器的连接SIM300低功耗结束Y图5主控程序流程图当医师工作站接收到全部心电数据后，将向SIM300模块回传一包确认包，以确认所有数据都已411哈尔滨理工大学学报第15卷接收完毕，模块收到此确认包后通知控制器MSP430，控制器随即发送关闭连接指令并使模块进入低功耗模式.等待回传确认包过程中进行超时判断，当超过等待时限仍未接到确认包，控制器控制SIM300模块重新发送上一次传输的数据.主控流程图如图5所示.1.4医师工作站的设计由于传输的是心电信号，对信号传输的正确性和可靠性要求较高，所以采用面向连接的TCP协议.本系统设计了一个基于GPRS网络和TCP/IP协议的医师工作站系统，整个系统的工作过程如下：病人首先到医院注册，医生为病人建立个人档案并分配一个唯一的病例ID号码，将此号码和病人的基本信息与其使用的心电监护仪绑定，病人注册之后就可离开医院，可随时随地记录心电信号并通过数据通发送到医师工作站中，医生可进行波形回放和诊断分析，并用短信息或电话的方式给病人相应的医疗指导.心电信息监护软件是安装在医院PC机上的软件系统，本软件以C++Builder为开发平台，调用SQL Server实现数据库的管理.2结语本论文在硬件设计的基础上，完成了对心电监护仪的软件编程，实现了心电信号数据的采集、存储和基本的诊断工作.完成了对家用医疗数据网关基于μC/OS－II操作系统的软件编程，通过对总线的仲裁和各个模块之间通讯协议的制定，实现了多输入多输出的同时工作，以及整个系统基于GPRS网络的远程无线通信.以较大的活动自由的前提下获取患者在正常活动情况下的动态心电信号，使用方便，使患者不出门便可得到诊治，提高了患者的生存质量.参考文献：［1］王金凤，王戈，心电图的识别与病人的护理［M］.国外医学：护理学分册，2001，20（1）：2－10.［2］姜永权，魏月，刘克岩.适合中国国情的远程家庭医疗系统研究［J］.中国医疗器械杂志，2001，25（6）：338－341.［3］SIM Technology.SIM300Hardware and Software Specification［EB/ OL］.（2006－09－10），http：/source.［4］赵陆文，于坚.一种基于GPRS的数据传输终端的设计与实现［J］.军事通信技术，2006，27（2）：43－46.［5］穆杰，刘玉华.老年保健与家庭远程医疗［J］.保健论坛，2007，10（6）：664－665.［6］刘星，陈希超，汪觉民，等.远程心电监护系统的设计与开发［J］.医疗卫生装备，2007，28（11）：53－55.［7］WARREN S，YAO Jianchu，BARNES G E.Wearble sensors and component-based design for home health care［J］.Proceeding of24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Bi-medical Engineering Society，2002，3（3）：271－273.［8］种银保，肖颖彬，史长宁，等.全程心电监护系统的设计与实现［J］.医疗卫生装备，2006，27（8）：46.［9］TORAL S L，QUERO J M，PEREZ E M.Amicroprocessor based system for ECG telemedicine and telecare［J］.Materials ResearchSociety Symposium-Proceedings，2001，626（4）：526－529.（编辑：王萍）511第1期吴丽华，等：基于SIM300的远程心电监护系统的设计与开发。