基于單片機(jī)和FPGA的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)

　　隨著電子信息的飛速發(fā)展，近年來，遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控技術(shù)也漸漸成為醫(yī)療界的一個熱點。重要生命參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控給年老體弱者帶來了方便，也給現(xiàn)代醫(yī)療界的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。

　　遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，它是一種集成信息科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)和通信應(yīng)用技術(shù)于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的高科技產(chǎn)業(yè)品。系統(tǒng)主要組成部分為：基于微控制器和傳感器節(jié)點組成體征采集模塊，基于GPRS/GSM的無線收發(fā)模塊，基于FPGA的上位機(jī)監(jiān)控模塊。體征采集模塊利用各類專用傳感器采集人體體征，并由微控制器進(jìn)行處理打包，經(jīng)由GPRS/GSM通信網(wǎng)絡(luò)上傳至上位機(jī)監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程醫(yī)生/監(jiān)護(hù)人可定時/實時監(jiān)控病患。該系統(tǒng)測量準(zhǔn)確，實用創(chuàng)新性強(qiáng)，性價比高，具有很好的推廣價值。

　　二、設(shè)計要求

　　設(shè)計一個遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。要求：

　　1.通過各傳感器節(jié)點準(zhǔn)確采集各項體征信號并交于89c51單片機(jī)進(jìn)行處理，計算出各項體征信息（包括體溫、血壓、脈搏、心率），組成體征采集子模塊，完成各項體征信息采集，并上傳到GPRS/GSM無線模塊。

　　2.GPRS/GSM無線模塊將接收到體征信息，并準(zhǔn)確地送往上位監(jiān)控機(jī)。

　　3.基于FPGA的上位監(jiān)控機(jī)接收到下位機(jī)信息，并進(jìn)行分析處理及控制。

　　三、設(shè)計器材

　　1.各類體征傳感器（ASDX100壓力傳感器、HK-2000B脈搏傳感器、DS18B20溫度傳感器）；

　　2.微控制器、GPRS/GSM模塊、FPGA開發(fā)箱；

　　3.鑷子、鉗子、電阻電容電位器導(dǎo)線等若干、焊錫若干。

　　四、設(shè)計原理及設(shè)計方案

　　1. 設(shè)計原理

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以定義為通過無線通信技術(shù)將遠(yuǎn)端的體征生理信息和醫(yī)學(xué)信號傳送到上位機(jī)監(jiān)控中心進(jìn)行分析并給出診斷意見的一種技術(shù)手段。

　?。?） 醫(yī)療監(jiān)測原理

　　重要生命參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)是年老體弱者口常監(jiān)護(hù)的一個重要內(nèi)容，檢測的生理信息主要包括：體溫、脈搏、血壓、心率、心電圖、呼吸、血氣（氧分壓和二氧化碳分壓）、血氧飽和度、血糖等。這類生理參數(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中一般要求無創(chuàng)或微創(chuàng)檢測。本文以溫度、脈搏、血壓及心率信號為采集對象，選擇了簡單方便的傳感器和無創(chuàng)測量的方法。

　?。?）無線通信技術(shù)

　　隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和社會需求的口益增長，無線通信已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展的階段，快速發(fā)展的無線通信已成為信息產(chǎn)業(yè)中最為耀眼的“亮點”，為各種潛在的工程技術(shù)提供了新的方法和手段，并成為推動社會發(fā)展的強(qiáng)勁動力。無線通信以其不需輻設(shè)