论文总字数：14244字

摘 要

本文阐述了如何通过单片机实现对于人体生理数据实时测量的设计构思和实现方案。并介绍了如何使用Labview软件创建一个上位机监测界面，实现单片机和Labview的通信，实时将测量数据传输到监测界面上。

本次设计分为硬件和软件两个部分，msp430f149单片机，DS18B20温度传感器，pulse senor脉搏传感器，薄膜压力传感器RFP602组成硬件电路，软件部分的设计则需要根据Labview来实现，数据的采集、实时处理、保存、显示均由Labview加以控制。虚拟仪器既可以实现真实仪器的相应功能，又具有成本低廉、使用方便等优点。本次设计使用简单，成本低廉，实现了家用式身体检测，节省了去医院的时间和费用。

关键词：Labview;单片机;传感器;数据传输;串口通信

Design of Intelligent Health Monitor Based on Labview

Abstract

This paper describes how to realize the design concept and implementation scheme of real-time measurement of human physiological data through single-chip microcomputer. It also introduces how to use Labview software to create a monitoring interface on the machine, realize the communication between the MCU and Labview, and transmit the measurement data to the monitoring interface in real time.

This design is divided into hardware and software, msp430f149 microcontroller, DS18B20 temperature sensor, pulse senor pulse sensor, resistive pressure sensor RFP602 to form the hardware circuit, the software part needs to be implemented according to Labview. Data acquisition, real-time processing, saving and display are controlled by Labview. The virtual instrument can realize the corresponding functions of the real instrument, and has the advantages of low cost and convenient use. The design is simple to use and low in cost, achieving home-style body testing, saving time and cost of going to the hospital.

Keywords: Labview, MicrocontrollerSensor, Data Transmission, Serial Communication

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 2

第二章 系统总体设计 3

2.1 系统总体要求 3

2.2 系统设计 3

第三章 系统的硬件设计 4

3.1 系统的硬件结构框图 4

3.2 温度采集电路设计 4

3.2.1 电路组成及原理图 4

3.2.2 DS18B20工作原理 4

3.2.3 DS18B20内外部结构图 5

3.3 脉搏采集电路设计 6

3.3.1 电路组成 6

3.3.2 脉搏传感器工作原理 6

3.3.3 传感器引脚连接 6

3.3.4 电路原理图 7

3.3.5 电路功能说明 7

3.4 血压采集电路设计 7

3.4.1 电路组成 7

3.4.2 薄膜压力传感器工作原理 7

3.4.3 电路原理图 8

3.4.4 电路功能说明 8

3.5 串口通信电路 8

3.5.1 通信原理 8

3.5.2 电路原理图 9

第四章 系统的软件设计 10

4.1 下位机软件设计 10

4.1.1下位机整体流程图 10

4.1.2温度采集电路流程图 11

4.1.3脉搏采集电路流程图 12

4.1.4血压采集电路流程图 12

4.2 Labview串口通信 13

4.3 VISA串口配置 13

4.3.1 串口通信基本步骤 14

4.3.2 VISA串口主要节点介绍 14

4.3.3 VISA串口通信程序设计与连接 17

4.4 字符串处理 18

4.4.1 子VI设计 18

4.4.2 监测界面设计 20

第五章 实验成果验证 22

第六章 实验总结 23

致 谢 24

参考文献(References) 25

第一章 引 言

随着我国国民经济的发展，人们对健康关注程度在不断提高，慢性疾病的发病率呈现快速上升趋势，很多慢性疾病都是日常生活中人们不关注所引起的。而目前的医疗情况是患多医少、看病难、费用高，因此，设计一个家庭使用且成本低廉的智能健康监护仪就很有必要。最近几年，在国外，一种以传感器网络构成的人体生理信号监测仪器得到了迅速的发展。这种传感器网络散布于一种人体可穿戴的表面看起来很普通的衣服。当人们穿着这种特制衣服的时候，他们的人体生理信号通过无线的方式传输到PC系统中，PC系统可以对人体的状态进行无间断的记录，但是这种传感器网络构成的人体生理信号监测仪器并没有在医疗领域得到广泛的应用[^[1]]。并且最近几年国内也在大力发展基于嵌入式技术的人体生理参数监测仪和远距离监控系统，并且已经逐渐建立起以家庭监护为基础，和医院、社区建立连接的远距离监测系统。相对于早就开始发展的国外远程监护系统，国内的研究还是比较落后，但随着社会的不断发展，国内的许多工作单位和科研机构也将许多研究重心转移到该项目上，也取得了不少值得称赞的成就。本次对于智能健康监护仪的设计就通过单片机和Labview实现，硬件方面，单片机需要搭建信息采集电路，软件方面，Labview需要搭建信息监测电路，实现上下机位的通信，数据的传输是本次设计的核心，而如何实现单片机和Labview的通信，以及数据的传输，如何搭建软硬件的原理框图都是需要解决的问题。

LabVIEW为用户提供了图形化编程方法，它能帮助用户实现硬件配置、测量数据、调试等方面的可视化应用。我们在实现数据收集、测量分析、自定义工程用户界面以及仪器控制等方面时，可以直接调用我们需要的相应开发工具[^[2]]。因此，LabVIEW降低了我们设计过程中的开发时间和设计成本，从而间接的提升了我们的工作效率。在科技高度发展的今天，各行各业都能看见Labview的广泛应用，工程师在开发一项产品的过程中能很快就完成系统的创建和仿真，直接对该产品进行测试和监控，效果直观而又方便。在传统的编程语言中，我们除了要编写繁杂的代码外，还要进行调试和改错，而LabVIEW将复杂的语言编程简化为功能选择菜单，为用户提供的图形编程方式直接用线条连接，简单而又高效。也可以通过交互式的图形化前面板来设计控制系统，多种硬件设备，如VXI、插入式数据采集卡、PLC等都可以进行数据采集，之间组成新的系统，由Labview进行监测和调控[^[3]]。

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