基于PTR2000的体温和脉搏两生理参数监测系统的实现

引言

生理参数是人体最重要、最基本的生命指标，实时监测生理参数对于提高运动员的训练效率、完善病人的医疗护理以及研究人体对环境变化的反应等方面都有着非常重要的意义。以医疗护理为例，目前大部分医院的病人的生理参数都是人工定时测量的方式，如每天护士定时到病房去测量每个病人的体温，手工记录并绘制体温变化曲线，供医生分析病人病情时参考。此项常规护理不仅耗费大量的人力，而且对测量结果进行汇总、查询、分析比较繁杂，同时病人在出现特殊情况时由于不能及时反馈，可能会造成治疗时机的延误，可见这种方式具有很大的局限性，尤其对于传染病患者，监护人员不方便与其接触。因此需要一种既能够监护病人，又无需与其接触的测量方式。本文介绍的生理参数监测系统正是为满足这样的需要而设计，利用它可对病人的情况进行监护而无需与其接触，另外系统还具有功耗低、小型化、便携带等特点。

1 系统结构及其原理

1．1 系统结构

本系统选取了体温和脉搏2个生理参数作为主要监测指标。系统通过以AT89C51 为核心的前端测量装置实时采集被测对象的体温和脉搏生理参数，然后通过无线数据传输模块PTR2000 将生理参数传送到PC 机进行显示，并对生理参数进行记录处理，绘制成生理参数的曲线图。系统的硬件采用模块化设计，各功能模块相互独立，便于维护。本系统由生理参数采集模块、通讯模块、数据记录处理模块三部分组成，系统的结构如图 1 所示。

生理参数采集模块以单片机作为核心部件，加上体温传感器、脉搏传感器检测电路组成的。采集到的生理参数在单片机中进行预处理，并按照一定的编码格式通过串口送至无线发送模块，实现与PC 机的无线通信。

通信模块主要完成无限数据的传输，用PTR2000 无线数据传输模块实现。数据记录处理模块通过串行通信的方式接收无线数据传输模块传输的数据，并送到由PC 机构成的基站进行记录、处理和显示。

1．2 系统设计基本原理

（1 ）测量准备和系统自检

系统在生理参数采集模块上设置一个按钮，在每次测量前，按此按钮启动系统自检，通过单片机检查与之相连的各个部件，如存储器、体温传感器、脉搏传感器等的状态以及无线通信系统能否正常工作。通过无线数据传输模块PTR2000 将检测到的各个部件的状态发送到接收端，若接收端收到正常的信号，则通知可以开始测量；若接收不到，则必须检查、调试，或者更换测量系统，直到接收端收到正常的信号才可开始测量。