电子听诊器完整设计编辑版
基于myDAQ的电子听诊器_课程设计

课程设计报告题目:基于myDAQ的可视电子听诊器设计摘要:听诊器作为一种医生常用的医疗设备,可以帮助医生通过心跳的情况判断患者的患病情况,而老式的电子听诊器由于只是简单的通过物理通道传送到人的耳朵,往往难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声,致使医生无法及时做出诊断,且诊断的依据主要根据医师的经验,准确性较差。
而电子听诊器心电信号通过拾音器采集,信号通过放大电路、低高通滤波电路、音频放大器后听到放大后的心音信号。
此设备具有良好的分析波形能力,能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除,故可以清晰的得到放大以后的心音信号,这样有助于医务人员提高初诊的准确度。
本次课程设计我们就按照这样的思路设计简单的电子听诊器,并且通过myDAQ采集到电脑通过Labview 的信号处理及分析,实现对波形的观看以及心率的测量。
关键词:电子听诊器,labview,matlab,myDAQ,心率目录1.项目描述.................................................1.1 课程设计题目以及要求....................................................1.2 电子听诊器的发展 .......................................................1.3 心音基础知识以及异常和相干疾病..........................................2.电子听诊器的设计 ...................................2.1 整体模块简介 ...............................................2.2 硬件部分 .............................................................2.2.1 探头的选择 ....................................................2.2.2 外围电路的设计 ................................................2.2.3 MyDAQ设备的介绍...............................................2.3 软件部分 .............................................................2.3.1 软件工具的介绍2.3.2 Labview程序的介绍.............................................2.3.3 心率的测量以及相应的代码................................3.性能综述..........................3.1 听诊器的功能及使用方法..................................................3.2 听诊器的优缺点 .........................................................3.3 所用器件汇总 ...........................................................4.实验总结..........................................................5.参考文献..........................................................1,项目描述1.1课程设计题目以及要求本次课程设计的题目是基于myDAQ的可是电子听诊器的设计,要求有以下内容,设计并实现一个电子听诊器,借助NI 公司的myDAQ设备进行信号的采集,利用LabVIEW软件进行数据的分析、处理和显示,集听诊和心电信号监测功能于一体,实时记录并显示心率及心音图。
便携式低功耗电子听诊器设计

便携式低功耗电⼦听诊器设计2017年第36卷第10期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)DOI :10.13873/J.1000—9787(2017)10—0077—03便携式低功耗电⼦听诊器设计*黄梅1,刘洪英1,2,⽪喜⽥1,3,敖⼀鹭1,王孜1(1.重庆⼤学⽣物⼯程学院,重庆400030;2.重庆市医疗电⼦⼯程技术研究中⼼,重庆400030;3.重庆⼤学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室,重庆400030)摘要:设计基于电容式传感器,采⽤STM32F405RGT6作为主控芯⽚,结合了Bluetooth,OLED,SD卡存储等技术实现了在⼼⾳、肺⾳、宽频模式下的实时听诊、录⾳存储及回放、听诊⾳量调节及⽆线传输等功能。
系统功能完善、便携性⾼、低功耗,有利于推动电⼦听诊器医⽤,同时也适⽤于听诊教学等多种场合。
关键词:便携式;低功耗;电⼦听诊器中图分类号:R197⽂献标识码:B⽂章编号:1000—9787(2017)10—0077—03Designofportableandlowpowerconsumptionelectronicstethoscope*HUANGMei1,LIUHong-ying1,2,PI Xi-tian1,3,AOYi-lu1,WANGZi1(1.CollegeofBiological Engineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China;2.ChongqingEngineeringResearchCenterofMedical Electronics,Chongqing400030,China;3.KeyLaboratoriesforNational DefenseScienceandTechnologyofInnovativeMicro-nanoDevicesandSystemTechnology,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China)Abstract:Onthebasisofanalyzingontraditionalstethoscopelimitationsandtherelatedresearchonelectronicstethoscope,designaportableandlowpowerconsumptionelectronicstethoscope.ThisdesignisbasedoncapacitivetypesensoranduseSTM32F405RGT6asmastercontrolchip.Itimplementsmanyfunctionssuchasreal-timeheartandlungsoundsauscultationinthreemodes,recordingandplayback,auscultationvolumecontrol,wirelesstransmission,combinedwithBluetooth,OLED,SDcardstoragetechnologies.Thewholesystemhascharacteristicsoffullyfunctional,highportability,lowerpowerconsumption,anditisbeneficialtopromotetheuseofelectronicstethoscopeinhospital,atthesametime,thesystemcanalsobeappliedtoauscultateteachingandotheroccasions.Keywords:portable;lowpowerconsumption;electronicstethoscope0引⾔传统声学听诊器的优势在于成本低、操作简单,但仍存在⼀些不可忽视的缺陷[1]。
电子听诊器课程设计

电子听诊器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子听诊器的基本工作原理,掌握其结构与功能。
2. 学生能够描述电子听诊器在医学诊断中的应用及其优势。
3. 学生能够了解电子听诊器的发展历程及其在医疗技术中的地位。
技能目标:1. 学生能够正确使用电子听诊器进行简单的心肺音听取,并分析听到的声音。
2. 学生能够通过实际操作,掌握电子听诊器的维护与保养方法。
3. 学生能够运用电子听诊器进行小组合作,完成给定的心肺音诊断任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对医疗器械的兴趣,激发他们探索医疗科技的热情。
2. 增强学生的团队合作意识,培养在医疗诊断情境中的责任感。
3. 通过实际应用,让学生认识到科技发展对医疗行业的积极影响,增强对科技进步的信心。
本课程针对年级学生的认知特点,注重理论与实践相结合,通过操作电子听诊器,使学生将所学知识与实际应用紧密结合,培养他们的实践操作能力。
同时,课程强调学生在学习过程中的主动参与和合作,以培养学生的自主学习能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,学生将能够达到上述具体的学习成果,为将来的医疗学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子听诊器的基本原理:讲解电子听诊器的工作原理,包括声音的放大、滤波和传输过程。
- 教材章节:第三章“医疗器械原理”2. 电子听诊器的结构与功能:介绍电子听诊器的各个部分及其作用,如麦克风、放大器、滤波器、耳机等。
- 教材章节:第四章“电子听诊器结构与功能”3. 电子听诊器的使用方法:教授如何正确使用电子听诊器进行心肺音听取,包括听诊技巧和注意事项。
- 教材章节:第五章“电子听诊器的使用与操作”4. 电子听诊器的应用场景:分析电子听诊器在医疗诊断中的实际应用,如心脏疾病、肺部疾病的初步诊断。
- 教材章节:第六章“电子听诊器的临床应用”5. 电子听诊器的维护与保养:讲解电子听诊器的日常维护与保养方法,确保设备性能稳定。
- 教材章节:第七章“医疗器械的维护与保养”6. 实践操作:组织学生进行实际操作,分组进行心肺音听取练习,培养实际操作能力。
电子听诊器课程设计

电子听诊器课程设计《生物医学工程》课程设计报告题目: 电子听诊器设计班级: 生物医学工程08级学号:姓名:指导老师:日期: 2011年5月设计要求一、设计目的通过课程设计,了解听诊器的基本原理,熟练掌握传感器信号采集和电子电路的基本设计方法,将理论联系到实践中去,提高综合运用专业知识的能力。
二、设计任务和要求任务:设计一个电子听诊器要求:利用全指向性驻极体电容传声器(Omnidirectional Electret Condenser Microphone)作为拾音传感器,实现心脏跳动音的监听,并利用单片机将信号采集并通过RS232 口传送至PC机,以图形方式显示信号采集结果。
目录摘要 (I)Abstract ......................................................... I 1.引言 . (II)1.1 听诊器的发展简介 (II)1.2 电子听诊器基本原理 (II)1.3 驻极体电容传声器原理 ................................... III 2.设计 .. (V)2.1硬件电路设计 (V)2.2 软件设计 .............................................. VIII 3. 调试运行及结果 (1)3.1硬件原型 (1)3.2调试结果 (2)3.3上位机界面及运行结果 ...................................... 3 4.总结 .. (4)4.1 设计所做的工作 (4)4.2 不足与待改进之处 (4)4.3 设计心得体会 ............................................. 4 致谢 ............................................................. 5 参考文献 (5)摘要老的的听诊器听诊心音,虽然方法简单,但往往难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声,致使医生无法及时做出诊断,且诊断的依据主要根据医师的经验,准确性较差。
电子听诊器

电子听诊器的设计【摘要】声学听诊器是是大多数人所熟悉医用诊断工具。
这种听诊器听诊心音,是现在大多数医生所使用的,其使用简单,但对一些非常重要,却微弱的生物声是很难识别到的,导致医生无法及时,准确的做出诊断,对于这种听诊器,大多根据医师的经验,是好是坏不得而知。
而随着科学的进步,新一代听诊器—电子听诊器的问世将会解决现有的弊端,不管在准确性方面还是科学方面。
而心率,就是我们普遍所说的脉搏,在传统听诊器器中是不曾体现的,只能模糊地判断其跳动的快慢。
但是,它是在电子听诊器中所包含的基本功能之一,因为它是我们人体的一个重要参数之一,及时的检测是必要的。
【关键词】电子听诊器放大电路滤波电路单片机12864B目录1. 引言 (4)2. 系统方案分析与选择论证 (4)2.1 总方案设计 (4)2.2 心率波形显示部分系统方案设计 (4)2.2.1 接收发射模块 (4)2.2.2 显示模块 (4)2.3 监听部分方案设计 (5)2.4 心率波形显示系统最终方案及其原理 (5)2.4.1 信号采集模块及原理 (5)2.4.2 信号放大模块及原理 (6)3. 主要芯片介绍和系统模块硬件设计 (7)3.1 STC89C52RC (7)3.2 单片机最小系统复位、晶振电路简介 (8)3.3 放大电路 (9)3.4 显示模块 (10)4. 系统软件设计 (12)4.1 系统软件及其总流程图 (12)4.2 LCD12864显示程序流程图 (13)5. 硬件电路板设计 (14)5.1 单片机主控电路原理图及PCB图 (14)5.2 红外发射接收电路原理图及PCB图 (15)5.3 系统硬件制作 (16)5.4 硬件调试及其结果 (17)6. 总结 (17)参考文献 (18)1.引言在医学上,许多的临床疾病都会引起人的身体上许多生理参数的不断变化,对于生病的人来说,生理参数的不断变化也显示着它的病情好坏,严重不严重等等。
其中,心音是反映人体心脏和其呼吸系统是否正常的一项重要指标。
电子听诊器课程设计

电子听诊器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子听诊器的基本原理、结构及使用方法,掌握电子听诊器在临床诊断中的应用,培养学生的实践操作能力和临床思维能力。
1.了解电子听诊器的基本原理和结构;2.掌握电子听诊器在临床诊断中的应用;3.了解心脏、肺部等常见疾病的听诊特点。
4.能够正确操作电子听诊器进行临床听诊;5.能够分析听诊结果,作出初步判断;6.能够与临床实际情况相结合,提高诊断准确性。
情感态度价值观目标:1.培养学生对医学事业的热爱和敬业精神;2.培养学生关爱患者、救死扶伤的同情心;3.培养学生团队合作、积极进取的职业素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子听诊器的基本原理、结构及使用方法,心脏、肺部等常见疾病的听诊特点,以及电子听诊器在临床诊断中的应用。
1.电子听诊器的基本原理和结构;2.电子听诊器的使用方法及操作技巧;3.心脏疾病的听诊特点及诊断方法;4.肺部疾病的听诊特点及诊断方法;5.电子听诊器在临床诊断中的应用案例分析。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法相结合的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解电子听诊器的基本原理、结构和使用方法;2.讨论法:用于探讨心脏、肺部等常见疾病的听诊特点及诊断方法;3.案例分析法:通过临床案例,分析电子听诊器在诊断中的应用和价值;4.实验法:让学生亲自动手操作电子听诊器,进行临床听诊实践。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的电子听诊器教材;2.参考书:提供相关领域的专业书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等,帮助学生形象直观地理解知识点;4.实验设备:提供足够的电子听诊器及其他相关实验设备,保证每位学生都能进行实践操作。
五、教学评估本课程的教学评估主要包括平时表现、作业、考试等方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
电子听诊器(一)

电子听诊器(一)传统的医用听诊器无放大作用,声音较微弱,塞在耳朵里很不舒服,受环境噪声的影响也较大。
本例介绍的电子听诊器,采用多级低噪声放大器,其输出音量可调,频响效果好、背景噪声小,还具有LED显示功能。
电路工作原理该电子听诊器电路由拾音传感器、前置放大器、低通滤波放大器、缓冲放大器、音频放大器和LED显示电路组成,如图所示。
拾音传感器电路由传声器(话筒)BM和R1等组成。
前置放大器由集成运算放大电路ICl和电阻器R2~R5等组成。
低通滤波放大器由运算放大集成电路IC2和电阻器R6~R8、电容器C3、C4等组成,其截止频率略大于100Hz。
缓冲放大器由集成运算放大电路IC3担任。
音频放大器由音量电位器RPl、低电压音频放大集成电路IC4、电阻器R13、电容器C5、C6等组成。
LED显示电路由双色发光二极管VL、驱动放大集成电路IC5和电阻器R9~R12组成。
拾音传感器拾取的信号经ICl~IC4滤波与放大后,驱动耳机BE发声。
经IC2等低通滤波后的音频信号再经IC5进一步放大处理,驱动发光二极管VL 与耳机中的声音同步闪亮。
调节RPl的阻值,可改变耳机中音量的大小。
改变电阻器R5和R6的阻值大小,还可改变低通滤波器的截止频率,从而改变该电子听诊器的频响效果。
元器件选择R1一R4和R7~R13均选用1/4W或1/8W金属膜电阻器;R5和R6选用密封式可变电阻器。
RPl选用小型合成碳膜电位器。
C1和C5选用耐压值为16V的电解电容器;C2~C4和C6选用涤纶电容器或独石电容器。
ICl~IC3和IC5均选用LM741或uA741单集成运算放大电路;IC4选用LM386音频放大集成电路。
VL选用二端双色发光二极管,也可以用两只Φ3mm的发光二极管(红色、绿色各一只)反向并联后代用。
BE选用优质双声道立体声耳机。
拾音传感器可自制:用传统听诊器的振膜头,在振膜耳把上套一支3~5cm长的橡胶管,在橡胶管的另一头装入一只超小型驻极体传声器(话筒)。
一种便携式电子听诊器的设计

作者简介
何航 勃,出生年月:1 9 8 6 年1 1 月,性别 :男,民族:汉族,籍贯 :
图1 电子听诊器软件流程固
陕西西安, 研 究方向: 检测理论 与过程控制 , 单位名称 : 长春理 工大学。
中图分类号 :R1 9 7 . 3 9文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9 — 4 0 6 7 ( 2 0 1 3 ) 2 3 — 2 5 2 . 0 1
一
、
概 述
否同时为 1 , 如果 以上两个标志同时为 1 , 就开始数据的采集 、处理和显 示工作 ,一次只采集显示一个数据 ;最后又回到对启动采集标志和定时 完成标志的判断上 ,进行下一个数据的采集显示工作 ,整个软件就这样 循环运行。当然整个软件要运行起来 ,还需要 中断服务程序 的配合 ,我 们这里使用 了三个中断 :外部中断 2 、定时器 2 、A D转换完成 中断 , 分 别控制三个标志 :启动采集标志、定时完成标志 、 A D转换完成标志。
图2 电子 听诊器实物 图
系统设计中的软件部分 ,采用单片机语言编程。软件主要完成系统 指示灯的控制、 按键 的控制 、 对心音信号 的 A D转换 、 对采集后数据的处 理、与液 晶模块的通信 和波形的显示 等功能 。本章首先介绍整个系统软 件的流程图 , 描述系统的初始化工作 , 然后 阐述系统软件对中断的处理 , 最后解析数据采集 、 数据处理和数据显示等关键函数。系统软件的流程
首先用 函数对系统进行初始化 , 其中主要包括对 A D模块 、 中断计数 模块和 I , 0 模块进行初始化 ; 对液 晶模块的初始化工作 主要是波特率设
置、背光设置和灰度设置 ;然后去判断启动采集标 志和定时完成标 志是
基于Zigbee的无线电子听诊器设计

关键词 : 电子 听诊 器 ;i e ; Zg e 听诊 b 中 图分 类 号 :N 9 T 9 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 1 44 (0 2 0 —04 0 17 — 6 4 2 1 )2 0 0— 3
引 言
当今社 会 , 听诊 仍 然 是 临 床 医生 不 可 缺 少 的 常
图5 心 音输 入 信 号
图 3 信 号 处 理 电路
图6 前 置放 大器 输 出信 号
3 2 微控 制器 和 Z g e . ib e模块
通过上 面几 个 环 节 的处 理 , 信 号 可被 送 人 微 该 控制 器芯 片 PC 822 I1f43的模 / 转 换 口 , 其 转 变 数 将 为 数字信 号 , 这里 PC 8 4 3微控 制 器 具 有 以下 特 I11 2 2 点: 0—4 MH 0 z的 工 作 频 率 ;6 b的 片 内 程 序 存 储 1K 器 ;6 7 8字 节 数 据 存 储 器 ;2一bt D 1 1 iA C(0输 入 通 道 ) SPU A T串行 通 信 。本 设 计 中 Zge 线 ;S —S R i e无 b
J n ,0 2 u .2 1
基 于 Z g e 无 线 电子 听 诊 器 设 计 ib e的
田 丰
( 重庆科 创职 业 学院
摘
机 电 工程 学院 , 庆 重
永川
426 ) 0 10
要: 心音 听诊是进行疾病诊 断的一种 重要 手段 , 在这篇文章 中我 们讨论 了一种应 用无线传输技 术设计 的电子听诊
传输 模 块 采 用 J 5 4 。该 模 块 是 一 个 针 对 Jn e N 18 eN t Zg e i e网络应用图 8 滤 波 放 大 后信 号
电子听诊器课程设计范文

电子听诊器课程设计范文一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子听诊器的基本原理,掌握其结构组成和工作机制。
2. 学生能够掌握电子听诊器在医学诊断中的应用,了解其在临床诊断中的重要性。
3. 学生能够了解电子听诊器的发展历程,认识到科技在医学领域的不断进步。
技能目标:1. 学生能够正确操作电子听诊器,进行基本的心肺音听诊。
2. 学生能够通过电子听诊器的使用,培养观察、分析和解决问题的能力。
3. 学生能够运用电子听诊器进行实际病例的诊断,提高临床诊断技能。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到电子听诊器在医学诊断中的价值,增强对医学科学的热爱和责任感。
2. 学生通过学习电子听诊器的使用,培养团队协作精神,尊重和关心病患。
3. 学生能够树立正确的科技观,意识到科技创新在提高医疗水平中的重要作用。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识,强调学生的动手操作能力。
学生特点:学生具备一定的物理知识基础,对电子设备和医学领域有一定的兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,提高学生的实际操作能力和临床诊断技能。
通过课程学习,使学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 电子听诊器的基本原理:讲解电子听诊器的工作原理,包括声音的传递、放大和接收过程,引导学生理解其与传统听诊器的区别。
教材章节:第三章“电子听诊器的原理与设计”2. 电子听诊器的结构组成:介绍电子听诊器的各部件,如麦克风、放大器、耳机等,让学生了解各部件的功能和相互关系。
教材章节:第三章“电子听诊器的结构及其功能”3. 电子听诊器的操作方法:详细讲解电子听诊器的操作步骤,包括开关机、调节音量、听诊部位的选择等,并指导学生进行实际操作。
教材章节:第四章“电子听诊器的使用与维护”4. 心肺音听诊技巧:教授如何使用电子听诊器进行心肺音听诊,分析正常和异常心肺音的特点,提高学生的诊断能力。
教材章节:第五章“心肺音听诊技巧与应用”5. 电子听诊器在临床诊断中的应用:结合实际病例,讲解电子听诊器在临床诊断中的重要作用,提高学生的临床实践能力。
电子听诊器的设计

电子听诊器的设计摘要老式的听诊器声音微弱,而且塞在耳朵里很不舒服,既不能隔离环境噪声,也不能调节频率响应。
本设计的电子听诊器由于设有放大器,因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。
本文设计的电子听诊器包括放大电路、滤波电路、电压比较器电路,还包括输出端的音频放大器,此设备具有良好的分析波形能力,能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除,故可以清晰的得到放大以后的心音信号,这样有助于医务人员提高初诊的准确度,也为进一步诊断做好了基础。
根据所要达到的要求,拾音头MIC将选用普通振膜拾音头就可以达到理想的频率响应和较低的背景噪声。
关键词:电子听诊器;音频放大器;滤波电路Design of Electron StethoscopeAbstractPeople nowadays are so busy that they usually neglect their own health. This condition usually results in people’s symptom of illness such as diseases in cardiovascular system and respiratory system. Those diseases make people reduce their efficiency, lower their life quality. Those diseases also waste huge medical resources. Personal health care can estimate people’s health condition. Consequently people will be healthy and it also provides psychological well-being. In this study, we design an electronic stethoscope system which can separate heart and lung sounds, so that the interference from the heart and lung sounds to each other will be minimized. The separated heart and lung sounds can be recorded and analyzed in a personal computer.Key words:Electron stethoscope, Audio frequency amplifier, Rejector目录第一章绪论 (1)1.1本文的研究目的和意义 (1)1.2电子听诊器的发展趋势 (1)第二章电子听诊器的工作原理 (2)2.1电子听诊器的基本原理 (2)2.2信号采集 (3)2.3 电压放大器 (3)2.4 低通滤波器 (3)2.5 信号输出级 (4)第三章电子听诊器的具体设计电路 (5)3.1 心音传感器及其放大电路 (5)3.2 心音(呼吸音)滤波器 (6)3.3 比较器 (8)3.4 计数、译码、显示电路 (8)3.5 耳机功率放大器 (8)3.6 其他附加电路 (9)第四章电路仿真分析 (10)4.1 总体电路图 (10)4.1.1各部分组成 (10)4.1.2元器件选择 (11)4.1.3元器件参数 (11)4.2 仿真 (12)4.2.1 放大电路IC1输出电压波形 (13)4.2.2 滤波电路IC2 (13)4.2.3 IC3电压跟随器 (14)4.2.4 IC5运放后电压波形 (15)第五章结束语 (16)参考文献 (17)电子听诊器的设计绪论第一章绪论通过体外获取人体内脏器官活动的声音,医护人员可以初步判断出病因,临床工作中经常要借助于听诊器。
低噪声电子听诊器的设计

低噪声电子听诊器的设计樊容【摘要】心音、呼吸音是人体重要的声音信号,是医生进行心脏和呼吸系统疾病诊断的重要信息依据.而一般的听诊器引入的噪声较大,影响了诊断的正确性.为实现提高听诊的准确度,需要设计一种低噪声电子听诊器电路.此设计主要包括低噪声的前置级放大电路、滤波电路以及功率放大电路.通过这种低噪声电子听诊器的电路设计,实现了对心音和呼吸音的低噪提取,为实现对心音和呼吸音的正确诊断奠定了良好的基础.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)024【总页数】4页(P130-133)【关键词】电子听诊器;低噪声;前置放大;心肺音提取【作者】樊容【作者单位】天津大学电子信息工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN7心音、呼吸音信号是重要的临床医学信号,是进行心脏疾病、呼吸系统疾病判别的重要依据,是医生进行病因、病灶分析的重要信息。
现如今,在心脏疾病和呼吸系统疾病诊断中,听诊仍旧是医生进行检查的主要手段,并且,听诊具有体外检查无创伤、便捷、经济等优点,是广为应用且不可替代的诊断方式。
随着科学技术的发展,在现代医学诊断中,应用电子听诊器听诊成为医学发展的一种趋势,各种电子听诊器也相继出现[1-2]。
而一般电子听诊器在使用时,引入的噪声较大,容易对所需要的心音、呼吸音信号产生强烈干扰,不利于医生做出正确的诊断结果,影响听诊结果的可靠性和准确性。
基于此背景,本文旨在设计一种低噪声的电子听诊器电路,本设计引入噪声小,实现了对心音、呼吸音低噪声的放大,完成了心音、呼吸音的分离,减弱了两者听诊时的相互影响,提高了听诊时的抗干扰能力,保证了听诊结果的准确性和可靠性。
1 整体设计思路由于由听诊器探头收集到的心音、呼吸音信号十分微弱,一般大小只有几个毫伏到十几个毫伏,需要将它进行精密放大以达到听诊的目的。
本文设计出一种低噪声电子听诊器电路,把探头收集到的心音、呼吸音信号进行低噪声的放大,并将心、呼吸音信号进行分离,最后经扬声器(或耳机)听取心音、呼吸音信号。
一种新型电子心音听诊器的设计

一种新型电子心音听诊器的设计作者:李阳军来源:《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要心脑血管等先天性心脏疾病一直位居危害人类健康榜首之位,且日趋严重。
本文提出研制一款实用的电子心音听诊器,并能同步记录心音波形,为医生诊断提供直接的参考依据,解决现今传统听诊器的弊端。
【关键词】心音听诊器存储卡处理器心脏是人体最重要的器官之一,为人体各器官和组织提供氧以及各种营养物质,心血管疾病一直位居危害人类健康的榜首。
更为严峻的是:心脑血管疾病的发病率不但在逐年上升,发病群体愈显年轻化。
由此可见,一款低成本的、易携带的、适用的,能有力帮助医生尽早发现心血管疾病的电子心音听诊器的研制显得尤为重要。
1 电子心音听诊器功能简介(1)自制心音传感器将心音(振动)转换成电信号。
(2)预处理电路能较好的将采集到的心音信号放大、滤波。
(3)经预处理电路的心音信号经功率放大,实现心音实时播放功能。
(4)旋转ADJ旋钮,可显示被测试者的心率。
2 心音听诊器硬件设计2.1 总体设计我们按照模块设计来实现整个听诊器的设计,总体设计如图1。
2.2 心音采集模块心音信号采集电路如图2所示,图中MIC即为自制的拾音器的电器符号,MIC接入电路时,需要VCC提供一定的直流偏置电压,保证拾音器的正常工作。
市面上买到的驻极体话筒内部并没有专用场效应管和二极管,所以需要另外设计阻抗变换电路。
我们是通过引入正反馈使输入端电位升高,即自举电路,实现最佳阻抗匹配。
2.3 功率放大电路为实现心音信号可听诊,可视的功能,将预处理后的心音信号一路送入微控制器做A/D 转换,另一路被引入功率放大模块。
本设计采用LM386功率放大器驱动内阻为8Ω,功率为2.5W的扬声器,完成心音实时播放的功能,电原理图如图3。
LM386的引脚1和引脚8都为增益设定引脚,其间外接电阻时,必须要串联一个大电容,即只改变交流通路,来实现电压增益可调。
根据引脚1和引脚8之间的电阻参数,可实现20~200倍可调电压放大,即26~46dB电压增益可调。
蓝牙与安卓平台的无线电子听诊器系统设计

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蓝 牙 与 安 卓 平 台 的 无 线 电 子 听 诊 器 系统 设 计
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河南工程学院课程设计电子听诊器的设计与制作学生姓名:吴倩文(201310711250) 学电气信息工程学院院专业班级:电子科学与技术1342 专业课程:自动检测课程设计指导教师:张秋慧201 6年6月3日课程设计成绩评定标准及成绩等级:_________________ (优秀、良好、中等、及格、不及格)评阅人:_________________ 职称: ________________日期:___________________ 年 ____ 月_____ 日目录1•引言 (4)1.1课题目的与意义 (4)1.2电子听诊器基本原理 (4)1.3本设计的主要工作 (4)2.设计方案 (5)2.1方案一: (5)2.2方案二: (5)3.硬件设计 (6)3.1前置放大电路 (6)3.2滤波电路 (6)3.3主要元器件的介绍 (7)3.3.1............................................................................................................................................ ST C89C51的引脚图和功能.. (7)3.3.2LM358N引脚图及特点 (8)3.3.3LM393P 引脚及功能 (9)3.3.4原器件清单: (9)4.软件设计 (10)4.1单片机程序设计 (10)5.调试运行及结果 (12)5.1调试结果与分析: (12)5.2仿真原理图: (12)5.3信号调理电路 (12)6.总结 (13)6.1设计所做的工作 (13)6.2不足与待改进之处 (13)6.3设计心得体会 (13)1 •引言心音、呼吸音信号是重要的临床医学信号,是进行心脏疾病、呼吸系统疾病判别的重要依据,是医生进行病因、病灶分析的重要信息。
现如今,在心脏疾病和呼吸系统疾病诊断中,听诊仍旧是医生进行检查的主要手段,并且,听诊具有体外检查无创伤、便捷、经济等优点,是广为应用且不可替代。
传统的医用听诊器无放大作用,声音较微弱,受环境噪声的影响较大,电子听诊器采用多级低噪声放大器,其放大倍数适当,频响效果好,背景噪声小,有LED显示功能。
1.1课题目的与意义通过课程设计,了解听诊器的基本原理,熟练掌握传感器信号采集和电子电路的基本设计方法,将理论联系到实践中去,提高综合运用专业知识的能力。
本次课程设计的电子听诊器包括放大电路、滤波电路、电压比较器电路,还包括输出端的音频放大器,此设备具有良好的分析波形能力,能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除,故可以清晰的得到放大以后的心音信号,这样有助于医务人员提高初诊的准确度,也为进一步诊断做好了基础。
1.2电子听诊器基本原理听诊器前端是一个面积较大的膜腔,体内声波鼓动膜腔后,听诊器内的密闭气体随之震动,而塞入耳朵的一端,由于腔道细窄,气体震动幅度就比前端大很多,由此放大了患者体内的声波震动。
电子听诊器是利用电子技术放大身体的声音,克服了声学听诊器噪音高的bug。
电子听诊器需要转换的声的声波的电信号,然后被放大和处理,以获得最佳聆听。
与声学听诊器相比,它们都是基于相同的物理原理。
电子听诊器也可与计算机辅助听诊计划的分析所记录的心的声音病理或无辜的心脏杂音。
拾音器的主要作用就是采集听诊音,功能相当于麦克风”;放大及滤波装置则是音箱”,把听诊音放大;处理芯片则用于降低杂音的干扰,保证获得理想的声音数据;通过A/D转换将模拟信号转换成数字信号,经液晶显示屏显示。
1.3本设计的主要工作该电子听诊器电路由拾音传感器、前置放大器、低通滤波放大器、控制电路和LED显示电路等组成,将微弱的心音信号通过拾音传感器之后,经放大电路将其放大,然后通过滤波电路将干扰信号滤除,相应的编程下载到单片机中,把调理电路的模拟输出信号用A/D转换器变成数字量后,再由单片机送到液晶显示屏显示,除此之外,可以通过按键进行有要求的切换想要的信号。
2.设计方案2.1方案一原理参考框图如图1所示:图1电子听诊器的总结构框图这个题目可以通过单片机实现,将各部分电路接在单片机上,通过编程实现, 本次课程设计时通过方案一来进行实现的。
2.2方案二图2电子听诊器的结构框图3.硬件设计3.1前置放大电路采用三极管运放结构组成前置放大电路,该放大器的带宽为0.5HZ~2.258HZ, 该放大电路具有高输入阻抗,高共模抑制比,从而减少干扰等。
该放大器的增益为:A=[(R8+R9)*R6]/(R9*R4)* ( 1+2*R2/R3)3.2滤波电路该滤波电路的设计,与方案设计中的介绍一样。
本课程设计采用通频带为15.9Hz~1592.4Hz的级联型一阶带通滤波电路。
全频道包括的振动频率范围较广,低频道适用于听诊低频杂音。
所以我们可以根据不同的通频带计算出相应的器件参数,可以通过编程可按键来进行控制。
图3滤波电路3.3主要元器件的介绍3.3.1 STC89C51的引脚图和功能89C51单片机采用40只引脚的双列直插封装DIP方式,目前大多数为此类封装方式,89C51除采用方形封装方式,为44只引脚。
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS位微处理器,俗称单片机。
STC系列单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。
片内含有Flash程序存储器、SRAM UART SPI、A\D、PWM等模块。
该器件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。
其主要功能、性能参数(1)内置标准51内核,机器周期:增强型为6时钟,普通型为12时钟;⑵ 工作频率范围:0~40MHZ相当于普通8051的0~80MHZ;(3)STC89C5xRC M应Flash 空间:4KB\8KB\15KB;⑷ 内部存储器(RAM) 512B;⑸定时器计数器:3个16位;⑹ 通用异步通信口(UART 1个;⑺中断源:8个;(8)有ISP(在系统可编程)\IAP(在可编程),无需专用编程器仿真器; (9)通用I\O 口:32\36 个;10n~匸4vccP11POOP12P01?!;P14p(nPWPI&PG?P17P06RESET P07旳比RXD EAAT旳1 M ALEP?32. INTO PSENP33INT1P27P26P35/H P25P24P37/RD P弟X2XI P21GKD P204 0393t37is343SS23130G M口2t172625242S22图4滤波电路仿真图171?1119__20(10)工作电压:3.8~5.5V ;图5 89C51实物图图6 89C51引脚图3.3.2 LM358N引脚图及特点LM358N里面包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放,适用于电压范围很宽的单电源,而且也适用于双电源工作方式,它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。
LM358N勺特点:(1)内部频率补偿(2)低输入偏流(3)低输入失调电压和失调电流(4)共模输入电压范围宽,包括接地(5)差模输入电压范围宽,等于电源电压范围⑹ 直流电压增益高(约100dB)(7)单位增益频带宽(约1MHz)(8)电源电压范围宽:单电源(3 —30V);(9)双电源(土1.5 一土15V)(10)低功耗电流,适合于电池供电(11)输出电压摆幅大(0 至VCC-1.5V)r*------------ !QUT1 1 ------------ 6 VC C1IM11) 1 ・JL--------- i_ 70UT2T‘i 咽仁打j —*JL右INI舛lx*ir J图7 LM358N 引脚图3.3.3 LM393P 引脚及功能LM393P 是双电压比较器集成电路,其内部采用双列直插 8脚塑料封装(DIP8 )和微 形的双列8脚塑料封装(S0P8 )。
输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电 源电压上,不受 Vcc 端电压值的限制•此输出能作为一个简单的对地SPS 开路(当不用负载 电阻没被运用),输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的B 值所限制•当达到极限电流(16mA )时,输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。
PIN CONNECTIONSOutput A [T (J 叵 Inputs A j 区Grid 叵(Top View)图8 LM393引脚图3.3.4原器件清单: STC89C51RC 1 个 LM358N 1 个 LCD1602 1 个 LM393P 1 个蜂鸣器1个 传声器1个4*2底座3个按键1个10K 可调电阻3个定值电阻若干 定值电容若干可VccU Output BInputs B4.软件设计4.1单片机程序设计基于51单片机的设计,将其对信号转换的编程下载到单片机中其系统流程图如下图所示:T-O; g M-0;1F初昭t夕:瘵晶h部中夺显示壬4Tftfi图9程序流程图5•调试运行及结果5.1调试结果与分析:经传感器收集信号, 经过放大电路和滤波电路, 得到有用的信号,并且经过单片机编程 控制,然后通过按键可以进行心音、肺音的切换,当被检测的心音不在所设定的正常频率范围内时,蜂鸣器就会响起,发出警报,这时显示频上会出现跳动次数, 无论测得的心音是否正常,显示频上都会显示出结果。
焊接完整电路后,经调试发现结果运行正常,蜂鸣器声音 正常,显示器显示正常。
5.2仿真原理图:图10仿真原理图5.3信号调理电路信号调理电路主要是由音频信号采集、前置放大电路、高低通滤波电路组成,音频信号采集是通过拾音传感器 MIC ,人的通心音信号一般只有几十毫伏,本设计的把采样信号通过前 置放大电路,把心音放大 30倍,放大倍数 A=1+Rf/R1,本次前置放大中 Rf 和R1的取值为 6k 和200 ;滤波电路分为高通滤波电路和低通滤波电路,由于心音的频带在 20Hz-1000Hz ,由3 =2 n f, 3 =1/RC,可得f=1/2 n RC 。
由此可得高通滤波中 R 仁R2=1.6K,C 仁C2=0.1u;由于实际实验中出现误差,故本次设计的低通为R 仁R2=1.2K,C1=C2=0.1u 。
4 11' *1 8faWPl'TTlrf.rf'i 1 llL I V ; ruinAi™<h i vn' u-ii. ? -i■iiKuiT^rp £V町-Ti •巴州IT.^J ■ 川 1TJU.JmjA*inr-U ■!::'U ■I ・C-At;1工WP王*T卞 F*二二二亠-”忙□ITI7——II. ■ TJ.>|Ihl —-i-Dl l ff I VI :l 二 hfi cft* Mi i经过滤波处理之后的信号,是一个带宽在15.9Hz~1592.4Hz之间的信号,它代表了心率信号的频率范围。