优秀毕业设计（论文）：无创手指式脉搏血氧饱和度测量技术

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1、毕业设计(论文)无创手指式脉搏血氧饱和度测量技术系别自动化工程系专业生物医学工程专业班级5061606姓名邹达指导教师贺忠海2010年06月16日东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文）第65页无创手指式脉搏血氧饱和度测量技术摘要血氧饱和度是临床医疗上重要的基础参数。采用手指脉搏血氧测量法的最大特点是将传感器直接置于体表手指处进行测量，不需要插入血管，也不需要采血样，所以极易为临床应用和家庭保健场合所接受，在无创条件下实现连续测量动脉血氧饱和度，应用前景广泛。本论文简要地介绍了手指式脉搏血氧测量技术的意义，国内外的发展历史、发展现状和应用前景。根据近年来微电子技术

2、、计算机软硬件技术和现代信号处理技术所取得重大成就，并结合单片机技术，利用C语言软件程序，本课题提出了基于朗伯-比尔定律和双波长法的脉搏血氧测量的原理，并且在该原理的指导下，设计了一套数字化脉搏血氧检测系统。硬件系统主要包括单片机模块、光源驱动电路、光电转换电路、前置放大模块、同步检波与正负极切换电路、A/D转换模块、存储器模块、电源模块、液晶显示模块和USB模块。单片机模块选用ATMEL公司的AT89C55WD芯片。A/D模块电路主要完成模数转换，以便后续的处理。同时系统外扩了存储器。电源模块保证了各个芯片的正常工作电压。对系统各个单元结构的功能与实现方法

3、进行了详尽的分析。软件设计主要包括系统时序设计、信号的预处理以及移动平均处理。系统时序设计主要是使得红光发射管与红外光发射管交替发光。信号的处理是软件设计的核心，涉及数字信号处理方面的知识，采用数字滤波技术减少噪声干扰和减少基线漂移，自学习阈值判别方法消除运动伪影干扰。采用采用五点差分法提取脉搏波的特征点。本论文已完成了无创手指脉搏血氧系统的设计，实现了对动脉血氧度的无创测量。使用USB接口传输数据，实现血氧信号系统与计算机之间的通讯。本系统结合了便携性、高精度与低功耗、低成本，是需要对动脉血氧度进行健康检测的人群的理想选择。关键词：朗伯-比尔定律，血氧饱和

4、度，脉搏血氧测定法，无创检测，脉搏波东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文）第65页MeasurementTechnologyofNoninvasivePulseOxygenSaturationDegreeAuthor:ZouDaTutor:HeZhonghaiABSTRACTOxygensaturationisanimportantbasisforclinicalparameters.Themostprominentfeatureofthemethodusingfingeroximetryisplacingasensordirectlyontheindexfin

5、ger.Soitdoesnotneedtoinsertthevesselanddoesnotrequirebloodsamples.Itiseasyforclinicalapplicationandcouldbeeasyforfamilyhealth-caresituationstoacceptit.Therewillbeawideprospecttoachievecontinuousmeasurementofarterialoxygensaturationundernon-invasiveconditions.Thispaperbrieflyintrodu

6、cesthefingerpulseoximetrytechnology,themeaning,historyofdevelopmentathomeandabroad,currentdevelopmentandapplications.Accordingtothedevelopmentofmicroelectronics,computerhardwareandsoftwaretechnologyandmodernsignalprocessingtechnologyinrecentyears,combinedwithmicro-unitchiptechnolog

7、yandClanguage,thisissuewasproposedbasedontheLambert-Beerlaw,andthedual-wavelengthmethodofpulseoxygenmeasurementprinciple.Undertheguidanceoftheprinciple,itispossibletodesignasetofdigitalpulseoxygendetectionsystem.Hardwaresystemincludesmicro-unitchipmodule,lightsourcedrivecircuit,pho

8、toelectricconversioncircui