基于ZigBee的無線心音傳感器節(jié)點設計.pdf

1、對心臟儲備能力進行評估的最重要方式之一就是對心音信號進行分析和研究。目前，醫(yī)院所使用的檢測方法，大多使用固定的心音檢測儀，連接設備將傳感器探頭連接在病人與檢測設備之間進行信號的傳遞。復雜的設備，眾多的連線，會造成病人心理上的壓力和緊張情緒，使得診斷所得到的數(shù)據(jù)與真實情況有一定差距。本文在對無線多媒體傳感器網(wǎng)絡以及網(wǎng)絡協(xié)議分析的基礎上，提出一種基于ZigBee的無線心音傳感器節(jié)點的設計方案，
　　無線心音傳感器節(jié)點的硬件結構由數(shù)據(jù)采

2、集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和電源供給單元四部分組成。數(shù)據(jù)采集單元包括信號采集電路，信號放大電路，模擬濾波電路，增益控制電路和電平調理電路。經過處理后的心音信號以0~+3.3V的電壓范圍輸入到A/D采樣電路。節(jié)點的數(shù)據(jù)處理和傳輸單元是基于ZigBee片上系統(tǒng)（SOC）CC2430芯片以及其外圍電路設計的，簡單而又高效。電源供給單元提供?5V和+3.3電壓。無線心音傳感器節(jié)點的軟件設計包括A/D采樣電路驅動程序設計，數(shù)據(jù)存儲驅動程序

3、設計，無線傳輸模塊應用層協(xié)議軟件設計和用戶控制中心軟件設計。
　　構建簡單的星型網(wǎng)絡，用戶通過用戶界面，向網(wǎng)絡終端采集節(jié)點發(fā)送采集命令，終端節(jié)點將采集的信號發(fā)送給基站，基站通過和PC通信，通過用戶界面顯示出心音信號，后期可以對心音信號進行參數(shù)提取，病理性分析，從而達到心音信號無線檢測的目的。本文實現(xiàn)了心音無線傳感器節(jié)點的設計，并在搭建的試驗網(wǎng)絡中進行了功能和性能的測試。功能測試中，通過終端節(jié)點和基站采集的信號的對比可知，通過Zig

4、Bee網(wǎng)絡采集到的心音波形基本上沒有變形，但傳輸后的信號摻雜了更多的噪聲等雜音信號，使波形顯得毛刺更多。部分第二心音S2可能已經被噪聲等雜音信號淹沒，同時也可能是傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟包導致S2無法正常采集到。但這并不影響信號的有效識別，選取比較清晰的波形片段，后期經過去噪，算法仿真，能夠有效提取心音信號的各項參數(shù)進行病理特征分析。性能測試中，由終端節(jié)點向基站連續(xù)發(fā)送固定大小(256字節(jié))的數(shù)據(jù)包，在室內10m以內都沒有丟包，在室外20m以