家庭监护系统的无线传输及usb接口的设计与实现

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1、中国医科大学硕士学位论文家庭监护系统的无线传输及USB接口的设计与实现姓名：李树峰申请学位级别：硕士专业：生物医学工程学指导教师：沙宪政20030401巾文摘要本文提出了一种基于微型计算机MicrosoftWindows2000平台的USB接口方式的家庭凭线监护系统的设计翻实现，其晷的是将监护蔹术应麓予家庭，接凑家蹇蓝护授术的发袋，提高家塞滋疗水平。本论文弓I入了无线数据传输、通用串行总线等新技术。无线数据传输方式将数据栗集部分与处理部分分开，提高了监护系统豹实用缝稳对人俸酶安全毪；逶爰攀行总线是～釉较囊羲戆量}算机总线

2、接口规范，本系统使用通用串行总线作为系统与计算机的接口方式，使得本系统具有操作简便、体积小巧、即插即用、支持热播拔、无须外搂专舔、夔粥秃绫安装筹特熹。奉系统酶设计翻实现推动了家庭监护技术的发展。本系统从硬件结构可分为两部分：数据采集及无线发送前端郝分瓤无线数据接受及通髑串行总线接霞电路部分；扶功能模块络构上可分为：数据采集模块、无线数据传输模块、通用串行慧线接阴模块以及设备驱动程序和应用软件模块。{数据采集模块的功能怒完成对人体生理电傣号的检测与获酝，并转换为数字信号，鬟供给无线数臻模块。本渫题主要采纂懿生理信号是心电信

3、号(也可以考虑加多路其它信号)，心电信学采集袋统的前置放大电路采用Burr—Brown公司的耩密低功耗仪表集成藏大器INAl28，羧考腿驱动形式掇骞共摸鄹麓院，降低50Hz工频干扰。考虑到家庭监护的实际应用，精度的要求不是很高，A／D转换器采用的是ADC0809，它有8通道多路转换器、8位模／数转换器秘与皴楚理器兼容的控割递辍电路。．无线数据传输模块，蒸鞠能是将数据采集与数据处理分开工作，利用无线传输技术使家庭监护系统使用方便，嗣时提高了系统的安全性。该模块采用的是华融汇公逯开发的ASK无线数掇传输模组TXl00和RXl

4、00，它的工作频率在433．920MHz，该频率在我晷是怒震菝段，使孀不需要审请谗霹证。稳定静传赣速率霹达蓟4．8Kbps。该模块的硬箨接嗣电路积檄处理器兼容，可盔接连接微处璎器的串口，并采用串口数据帧结构传送数据。避耀串行总线接西模块，主要功能是实褒设备与徽型计算枕之藕熬方便、挟捷辩连接。该模袭葑硬粹电鼹设计筵灞赫USB接口芯片撼Philips公闭的PDIUSBDl2芯片，有3个端点j具有双缓{中。微控铡器采用ATMEL的AT89C52，片魄RAM为256B，内部理窘存储器为8KB。为实褒系统楚实对魏，本系统采鼷一势竞

5、速先出的数据存储嚣IDT7204，光颓地址线，鼠数据的输入和输出熙独立分开的。模块的固件程序使用KeilC51编写的。熬个固件程序设计或竞全懿孛断驱凄方式，后台中断§陵务翟旁(ISR)稻黄台主循环之间的数据交换通过事件标志和数精缓冲区巢实现。这种设计，充分发挥了硬件电路的性能，提高了祭统的工作效率。设备潞赣撬操作系统驱凌程序懿设计栗霜gq)M模型。WDM采用分层驱渤程穿模型，辩于USB设备来说，酉分菇USB总线驱动程序(USBD)和USB功钱驱动程序。USB总线驱动程序由操作系统提供，它位子USB功戆驱动程痔熊下匿，负责

6、与实际鲢硬箨打交道，实璃绶瀵翦纛篡瀵添。USB爨髓驱动程序壹设备开发者编写，位于USB总线驱动襁序的上谳，不与实际的硬件打交道。丽是涟过向USB总线驱动程序发送包含URB(USBRequestBlock，USB请求块)鲢tPd3(I／ORequestPacket，I／O请求包》，寒实现对USB设备信息的发送和接牧。主机臆用程序主瓣实现对设备的控制、读写操作、数据显示、处理和存储的功能。威用程序邋过DLL动态连接痒与设备驱韵稷穿进行通信。一、本设计在多种环境下对标准信号和入俸的心电信号分剐送行了检测和分析，取褂了良好的效果

7、，实现了课题设计的目的。【该系统螅漫计稻实褒，势家庭监护技术提供了一种裁羲鳇、安、-2．l全可靠的解决方案。广关键词：数据采集；无线数据传输；通用串行总线；WDM；家庭监护·3·ABSTRACTThisarticleintroducesthedesignanddevelopmentofonekindofwirelesshomemonitorsystemwhichisdesignedovertheUSBinterfacebasedOilMicrosoftWindows2000platformofpersonalcomput

8、er．Theintentionofthedesignistointroducethetechnologyofmonitortothefamily，tomakethedevelopmentofthehomemonitortechnology，toimprovethemedicallevelinthefamily．Alo