基于单片机的心音数据采集系统的设计
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密 惠 保
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资料介绍：
摘要： 分析了现代心脏诊断的现状，结合目前使用的心音听诊方法，给出用简单、低成本和易使用心脏诊疗的装置系统的硬件电路设计方案。(毕业设计网 )
关键词：心音, 心音采集, 小波分析, 特征值提取, 神经网络
引言： 心音研究的意义及发展方向
心音是人体最重要的生理信号之一，是临床评估心血管系统功能状态的一种基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映。在一些心血管疾病尚未发展到足以产生病理形态学改变及临床症状以前，心音中出现的杂音和畸变是重要的诊断信息，可以通过对这些病理特征进行分析而提前对疾病进行预防。因此，进行心音分析具有重要的意义。随着人们的生活水平不断提高，自我保健的意识和要求不断加强。通过心脏诊断实现心脏病的预防有为重要。这可减少心脏病的死亡人数，继而改进防治技术将有极大的经济社会价值。心音是能反映心脏正常或者病理的音响，是由心脏搏动工程中各瓣膜的开闭以及心肌和血液运动所产生的震动形成的。它含有关于心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量病理信息，是临床评估心脏功能状态的最基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映，当心血管疾病尚未发展到足以产生临床及病理改变（如 ECG 变化）以前，心音中出现的杂音和畸变就是重要的诊断信息。更值得一提的是，心音在心血管疾病中具有重要价值，是心血管疾病无创性检测的重要方法，具有心电图、超声心电图不可取代的优势。 [来源：http://think58.com]
其主要特点[1－3]是：
第一，心血管疾病尚未发展到足以产生某种病症之前，心音中的杂音或心音的变化能预示着某种心脏病的来临；
第二，先天性心脏瓣膜受损、心电传导组织病变引起的心脏机械活动障碍都能由心音反映出来；
第三，心音具有心电不可替代的诊断信息；
第四，心音检查具有无创性、重复性好等特点。
在历史上，心脏听诊在心血管疾病的诊断中起了很大的作用。但是因为心脏听诊本身就是一种特殊的技能，要花多年时间才能掌握；而且这技能难于讲授和掌握，大部分医学和心脏病学不提供这样的指导，所以ECG 的出现使传统听诊显得有点黯然失色。目前，心电图ECG是心脏诊断的重要工具，但它有如下缺点：
第一，它能检测的疾病要和血液循环、心脏血管相关，但有些心脏疾病（如心脏结构畸形）用ECG很难检测到；
第二，ECG设备成本高；
第三，ECG设备的实用性有限；
第四，执行和解释ECG的结果需要特定的技能。
如果听诊的优点能够用简单、低成本和易使用的装置来实现，将会非常有用。所以本论文中我们设计了一种能识别心音的数字式听诊系统，并给出详细实验结果。另外由于心音在听到的同时也能从屏幕中看见，它还可用于医学教学。基于上述要求，本研究首先设计心音采集系统，采集心音并用图形的形式表现出来；然后利用数字信号处理技术对心音信号进行分析，提取信号特征值；最后运用模式识别方法来识别出不同的心音，可辅助医学教学，为相应心脏疾病的诊断提供有力的依据，为临床分析提供有效的辅助信息。如果听诊的优点能够用简单的方法和低成本易使用的装置来实现将会非常有用。在本论文中我们提出了的心音采集系统的设计和研制。(毕业设计网 )
目录
1.引言 --------------------------------------------------------------------------------------------------------1
2. 方案论证-------------------------------------------------------------------------------------------------2
2.1心音数据采集系统框图--------------------------------------------------------------------2
2.2心音数据采集硬件电路的设计----------------------------------------------------------2
2.2.1.拾音头-------------------------------------------------------------------------------------2
2.3 信号调理电路简介 ---------------------------------------------------------------------- 3
2.3.1.信号调理电路的原理图------------------------------------------------------------3
2.3.2. 模数(A/D)转换电路介绍-------------------------------------------------------- 4
2.3.3. 数据处理与主控电路------------------------------------------------------------- 5
2.3.4. 液晶显示与键盘电路介绍------------------------------------------------------ 6
2.3.5.与上位机通讯电路---------------------------- -------------------------------------- 8
2.4. 心音数据采集系统的软件设计--------- -------------------- ---------------------- 9
2.4.1.编程语言的选择--------------------------------------------------------------------10
2.4.2. 采集系统程序的设计----------------------------------------------------------- 12
2.4.3. LCD 显示程序设计 ----------------------------------------------------------- 17
2.4.4 其它有关程序设计 ---------- --------------------------------------------------18
2.4.5. 软件抗干扰措施-------------------------------------------------------------------19
2.5 系统调试----------------------- ---------------------------------------------------------------21
2.6 小结----------------------------- ----------------------------------------------------------------21
附录----------------------------------------------------------------------------------------------------------22
参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------51
毕业设计材料目录
1. 毕业实践任务书---------------------------------------------------------------
2. 外文翻译---------------------------------------------------------------------------
3. 毕业实践调研报告-----------------------------------------------------------
4. 毕业设计说明书---------------------------------------------------------------
5. 附录---------------------------------------------------------------------------------
6. 毕业设计总结-------------------------------------------------------------------
7. 参考文献--------------------------------------------------------------------------
关键词：心音, 心音采集, 小波分析, 特征值提取, 神经网络
引言： 心音研究的意义及发展方向
心音是人体最重要的生理信号之一，是临床评估心血管系统功能状态的一种基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映。在一些心血管疾病尚未发展到足以产生病理形态学改变及临床症状以前，心音中出现的杂音和畸变是重要的诊断信息，可以通过对这些病理特征进行分析而提前对疾病进行预防。因此，进行心音分析具有重要的意义。随着人们的生活水平不断提高，自我保健的意识和要求不断加强。通过心脏诊断实现心脏病的预防有为重要。这可减少心脏病的死亡人数，继而改进防治技术将有极大的经济社会价值。心音是能反映心脏正常或者病理的音响，是由心脏搏动工程中各瓣膜的开闭以及心肌和血液运动所产生的震动形成的。它含有关于心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量病理信息，是临床评估心脏功能状态的最基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映，当心血管疾病尚未发展到足以产生临床及病理改变（如 ECG 变化）以前，心音中出现的杂音和畸变就是重要的诊断信息。更值得一提的是，心音在心血管疾病中具有重要价值，是心血管疾病无创性检测的重要方法，具有心电图、超声心电图不可取代的优势。 [来源：http://think58.com]
其主要特点[1－3]是：
第一，心血管疾病尚未发展到足以产生某种病症之前，心音中的杂音或心音的变化能预示着某种心脏病的来临；
第二，先天性心脏瓣膜受损、心电传导组织病变引起的心脏机械活动障碍都能由心音反映出来；
第三，心音具有心电不可替代的诊断信息；
第四，心音检查具有无创性、重复性好等特点。
在历史上，心脏听诊在心血管疾病的诊断中起了很大的作用。但是因为心脏听诊本身就是一种特殊的技能，要花多年时间才能掌握；而且这技能难于讲授和掌握，大部分医学和心脏病学不提供这样的指导，所以ECG 的出现使传统听诊显得有点黯然失色。目前，心电图ECG是心脏诊断的重要工具，但它有如下缺点：
第一，它能检测的疾病要和血液循环、心脏血管相关，但有些心脏疾病（如心脏结构畸形）用ECG很难检测到；
第二，ECG设备成本高；
第三，ECG设备的实用性有限；
第四，执行和解释ECG的结果需要特定的技能。
如果听诊的优点能够用简单、低成本和易使用的装置来实现，将会非常有用。所以本论文中我们设计了一种能识别心音的数字式听诊系统，并给出详细实验结果。另外由于心音在听到的同时也能从屏幕中看见，它还可用于医学教学。基于上述要求，本研究首先设计心音采集系统，采集心音并用图形的形式表现出来；然后利用数字信号处理技术对心音信号进行分析，提取信号特征值；最后运用模式识别方法来识别出不同的心音，可辅助医学教学，为相应心脏疾病的诊断提供有力的依据，为临床分析提供有效的辅助信息。如果听诊的优点能够用简单的方法和低成本易使用的装置来实现将会非常有用。在本论文中我们提出了的心音采集系统的设计和研制。(毕业设计网 )
[来源：http://www.think58.com]
目录
1.引言 --------------------------------------------------------------------------------------------------------1
2. 方案论证-------------------------------------------------------------------------------------------------2
2.1心音数据采集系统框图--------------------------------------------------------------------2
2.2心音数据采集硬件电路的设计----------------------------------------------------------2
2.2.1.拾音头-------------------------------------------------------------------------------------2
2.3 信号调理电路简介 ---------------------------------------------------------------------- 3
2.3.1.信号调理电路的原理图------------------------------------------------------------3
[资料来源：http://THINK58.com]
2.3.2. 模数(A/D)转换电路介绍-------------------------------------------------------- 4
2.3.3. 数据处理与主控电路------------------------------------------------------------- 5
2.3.4. 液晶显示与键盘电路介绍------------------------------------------------------ 6
2.3.5.与上位机通讯电路---------------------------- -------------------------------------- 8
2.4. 心音数据采集系统的软件设计--------- -------------------- ---------------------- 9
2.4.1.编程语言的选择--------------------------------------------------------------------10
2.4.2. 采集系统程序的设计----------------------------------------------------------- 12
2.4.3. LCD 显示程序设计 ----------------------------------------------------------- 17
2.4.4 其它有关程序设计 ---------- --------------------------------------------------18
2.4.5. 软件抗干扰措施-------------------------------------------------------------------19
2.5 系统调试----------------------- ---------------------------------------------------------------21
[来源：http://www.think58.com]
2.6 小结----------------------------- ----------------------------------------------------------------21
附录----------------------------------------------------------------------------------------------------------22
参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------51
毕业设计材料目录
1. 毕业实践任务书---------------------------------------------------------------
2. 外文翻译---------------------------------------------------------------------------
3. 毕业实践调研报告-----------------------------------------------------------
4. 毕业设计说明书---------------------------------------------------------------
5. 附录---------------------------------------------------------------------------------
6. 毕业设计总结-------------------------------------------------------------------
7. 参考文献--------------------------------------------------------------------------
[来源：http://think58.com]