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1、便携式血氧检测仪摘要血氧仪可以在无创的条件下测量血氧饱和度的一起。但是因为目前血氧计在在原先设计方面和信号转化方式上存在一定的问题，因此在测量血氧饱和度精确性可重复性和稳定性方面仍需要进行探索和改进。本课题提出了基于动态光谱的血氧测量原理，设计了数字化脉搏血氧检测系统。采用数字芯片是本检测系统的创新点，从而能够保证能够稳定并且多次测量血氧饱和度。除了数字芯片外，数字滤波和数字解调方法也是其特点。通过其他软件来转化信号，从而能够准确的测量脉搏的血氧饱和度。本课题的创新和主要工作体现在以下几个方面：（1） 通过对传统血氧计进行探究，了解误差的原因所在。并且通过其他的理论提出能够提高血氧饱和度进度的
2、方式，通过动态光谱技术。这个技术能够有效的消除每个个体不同的情况对测量准确性的影响。（2） 目前我国所使用的传统血氧仪由于线路的问题很容易出现不稳定和不能多次测量的情况，基于数字化思想，本血氧仪主要采用现代微处理器，并根据动态频谱测量原理进行集成。电路技术，用于检测，收集和处理脉冲波信号。从而能够保证测量血氧饱和度的稳定以及可以多次测量，并且尽可能的减少因为系统问题所出现的误差（3） 采用数字化的相关技术，将原来的数字新华转化成光信号，并且通过软件处理得出光电脉冲波。最后通过动态光谱技术得出具体的血氧饱和度的数值。该检测系统的硬件核心是STM32，同时采用了双波长分频方法，除此之外还使用了过采
3、样技术。从而硬件电路的复杂性大大较少，并且有效的提高了分辨率和信噪比。最后通过数字处理方式将光信号进行了分析。研究了体积脉搏波的软件提取和检测，并通过傅立叶变换得到了光电脉冲波的基波分量，用于计算血氧饱和度。关键词： 血氧饱和度，血氧测定法，动态光谱，STM32单片I便携式血氧检测仪Portable blood oxygen detectorAbstractIf an enterprise wants to improve its governance structure, it must adopt a reasonable ownership structure. Reasonable o
4、wnership structure only affects the efficiency of the companys business activities, but also affects the performance of the enterprise. At present, the equity of listed companies in China is relatively concentrated. This structure can make the equity balance, help enterprises to establish a reasonab
5、le equity structure, balance the rights and interests of corporate stakeholders. Improve the companys operating efficiency, strengthen the companys core competitiveness, so as to achieve the long-term development of the company. At present, how to establish a more reasonable ownership structure and
6、how to improve the performance of the company has become a problem that Chinas companies need to solve within a short period of time. Therefore, this paper mainly adopts the gem companies, and from the perspective of the companys ownership structure, to explore the relationship between ownership con
7、centration, ownership balance and corporate performance.Research object of this article for the extraction of the gem companies in zhejiang province, the company financial statement data of 2014-2017 as sample, using empirical analysis methods, the nature of the company equity impact on enterprise p
8、erformance on the corresponding analysis, inspection, ownership concentration and equity balance degree and research the effects of the two factors on enterprise performance. Through empirical research found that the gem ownership concentration and corporate performance of listed companies in zhejia
9、ng province for enterprise performance has a positive effect, but the company performance and equity balance degree doesnt have significant relationship, through the above analysis, Suggestions reasonable advantage management equity of listed companies, maintain proper ownership concentration, promo
10、te effective checks and balances between large shareholders, adjust the structure of corporate governance, maximizing equity concentration on corporate performance.Key words: oxygen saturation, oxygen measurement, dynamic spectrum, STM32 MCU第一章 绪论1.1 研究背景与发展历程血氧检测仪是一款无需刺穿血管的情形下，可在人体动脉内连续测量血氧浓度的光电检测仪
11、器。血氧浓度检测仪至今已经有相当长的发展历史了，查阅资料，19世纪便有了朗伯-比尔定律对于血氧饱和度检测的研究和制作。关于光传播方式以及光密度之间的关系最早是由朗伯和比尔这两位学者发现。1860年前后，Bunsen和Kirchhoff将朗伯-比尔定律进行了改良。Stokes和Hoppe-Seyler通过氧气的运输方式以及光度计进行研究。从而为开发血氧计提供了奠基的作用。1932年科学家根据相关理论研制出了第一个血氧仪。1935年研制出了双波长的血氧测量探头。但是传统的血氧仪测量速度慢并且需要多次调整，并且测量需要多个辅助设施。红光和绿光是血氧仪所使用的光源之一，后来为了提高血氧仪的准确性，采用
12、了红光。1942年Millikam在测量飞行员的血氧饱和度时，由于重力过大，导致飞行员出现视觉丧失的情况。1949年Wod在传统的血氧仪中创新的加入了气囊。气囊可以疾走耳朵内的血液，从而保证所测量的血氧饱和度是准确的。但是在医院中，这种设备的使用次数较低，因为需要有很高的光源稳定性。不过50年代，检测血氧饱和度最佳的办法便是Wod所设计的。1964年，Shaw使用设计能够调节的血氧仪，它是八波长的。优点是无需前者繁琐的调整技术。可以直接将传感器放置在耳垂部分。该血氧仪具有八个滤光片。尽管该仪器功能强大，但是该设备的造价十分高昂，占地面价大，以及耳夹会对测量者造成损害，从而仅仅只是在研究室所使用
13、。待到1972年，日本人Aoyaqi，传统的脉搏血氧浓度检测仪被他所进行改进，红外线直接可穿透待测部位的动脉血管，通过他的方式，可直接进行测量，不需要繁琐校准是其主要特点。到了1981年这种技术被广泛应用于商业化 ，最后采用发光二极管可将血氧探头体积减小，脉搏血氧浓度检测仪从此得到了广泛的应用。1.2研究内容目前使用的脉搏血氧计基本上采用传统的脉搏血氧测量方法，影响其准确度的主要原因有:第一，传统的脉搏血氧测量原理由于近似估计必然会带来较大的误差。其次，电路的复杂程度，稳定程度以及是否能够多次测量是由测量所采用的原理所决定的。元件部分也会导致测量血氧饱和度出现误差。通过分析传统脉搏血氧仪原理其
14、误差产生的原因，从当前国内外的相关理论，提出采用动态光谱技术来测量血氧饱和度。把动态光谱法脉搏血氧仪原理作为其推理的指导书，现代微处理器及集成电路技术发挥了巨大作用，从而将脉搏波信号检测采集系统所研制了出来。通过相关数字技术对信息进行处理，对高精度脉搏血氧仪进行了高强度计算，从而对系统进行了一系列的评价，本课题完成的工作包含:(1)通过测量误差，（1）通过对传统血氧计进行探究，了解误差的原因所在。并且通过其他的理论提出能够提高血氧饱和度进度的方式，通过动态光谱技术。这个技术能够有效的消除每个个体不同的情况对测量准确性的影响。(2)收集到的数据,可用数字信号处理技术来处理。动态频谱的频域提取方法
15、被本来所提及。为了得到时域信号的峰值到峰值，可对单周期光体积脉搏波信号进行基波四波变换。(3)光电脉冲波检测采用传统的测量方法光电脉冲波检测，不同于被测组织的时分光照。该系统采用分频测量方法，即不同频率的双向检测光同时照射被测组织，并利用分频复用的概念和数字解调方法将采样的数字信号解调为双向光学信号。简化了复杂的双光束分裂硬件电路，提高了信噪比。(4)传统的脉搏血氧测量系统，利用了模拟技术进行信号调制解调、交流/直流分离、双光束分离、脉搏波检测、滤波放大等技术。这种方法不仅不可靠和不稳定，同时无形中导致系统更为复杂。本血氧仪主要采用现代微处理器，并根据动态频谱测量原理进行集成。电路技术，用于检
16、测，收集和处理脉冲波信号。从而能够保证测量血氧饱和度的稳定以及可以多次测量，并且尽可能的减少因为系统问题所出现的误差综上所述，本文提出的基于动态光谱学的脉搏血氧饱和度测量原理，避免了传统脉搏血氧饱和度测量原理。1.3 研究意义人类能够生存离不开充足的氧气。因为氧气是人类获得能量的关键，氧气经过肺部之后，会有毛细血管运输到身体的各个部分。身体的每个细胞的新陈代谢的基础都是充足的氧气。一般来说含氧量越多的血液，其形成代谢的速度会越快，但是人体所能吸收的氧气是有限的。血液内的氧气太少会导致供氧量低，过多会加速细胞的老化速度。一般来说250ML是正常成年人每分钟所需要的量。而身体血液中最多只能含有1.
17、5L的氧气。如果心脏不在跳动，人体会因为缺氧而死。缺氧也是导致病人死亡的最直接原因。含氧量:在100毫升血液当中的血红蛋白的含氧量。血红蛋白结合的主要是氧，血浆中溶解的少量氧(仅0.3%)。血红蛋白与氧结合称为氧血红蛋白(HbO2)，与氧分离的血红蛋白称为还原血红蛋白。氧饱和度(SaO2)是指血红蛋白在血液中实际结合的氧含量与血红蛋白在血液中能够结合的最大氧量(氧容量)的百分比。因此，血氧饱和度的定义可以表示为: 公式1-1 式中，CHbO2及CHb分别代表在氧饱和的情况下血红蛋白的浓度以及脱氧情况下血红蛋白的浓度。其中SaO2代表了血液内氧气的饱和程度。脉搏血氧仪已广泛应用于临床，成为临床不
18、可缺少的诊断设备。人一旦血氧浓度过低所产生的各种病因，比如头昏脑疼，浑身乏力，上吐下泻等都有可能是缺氧所致，因而，研究血氧检测仪的意义已不在个人，而在于社会的整体进步，也为了人们的健康着想。因缺少血液氧气所造成的任何病因都可由血氧检测仪检测出，这是非常有用的医疗检测设备。第2章 脉搏血氧饱和度采集系统设计2.1 光电容积脉搏波的产生原理2.1.1 脉搏波的产生原理脉搏波的形成是由心脏的振动沿着动脉血管和血流向外周传播液的密度和粘性等，特别是与动脉管壁的弹性、口径和厚度密切相关。(1)当脉搏处于上升阶段，左心室会首先出现收缩，并且主动脉瓣会会打开，血液从左心室输出到其他部位。因为血液弹射的缘故。
19、压力迅速上升在主动脉内。其脉搏波形如图2-1，A点为主动脉的脉压波，抽离了左心室，其抽离的量相当于主动脉排空，形成血流量图的第一个峰值，但左心室压急剧下降。(2)当心脏开始排血时，血流会流动比较缓慢，其中原因是血液流动的阻力有所上升。小血管开始恢复之前的体积。使第一次轻微抬升发生在下降支，形成潮汐波B。(3)主动脉关闭后，由于血管的反弹，动脉血从远端回流到近端，形成一个较重的脉搏波C。(4)当进入下行分支，有的时候，脉搏波会出现凸起的情况，它是右心房收缩时少量血液返回静脉而迅速形成的一个收缩D 。随着脉冲压力波传播到周边动脉血管的每个阶段,外周动脉压力变化,而被称为外周血量脉搏波的原因是周围血
20、管扩张或收缩形成体积变化。可见，外周血容量脉搏波是一个随心脏周期变化的周期记录。它由一系列相等的周期波动组成。每个循环代表每一次脉搏跳动时的血液。体积变化。图2-1 典型的脉搏波形2.1.2 光电容积脉搏波描记法（PPG）原理光体积描记术(PPG)能够有效的测量人体活动过程中的心率。这是一种采用红外线进行测量的技术。红外线在照射进人体皮下组织之后，红外线会被血细胞所吸收并且血氧计的探头能上的晶体管能够吸收反射回来的关心，并且通过相关技术的处理能够形成动脉波形。波形的大小在很大程度上取决于血液中红细胞的数量。波形越大则说明血液运氧能力是正常的。PPG能够有效的测量皮下组织的续流量。动脉血、静脉血
21、和毛细血管的非脉动部分对光的不断吸收(散射)是直流电信号的主要来源。据悉，交流分量的大小通常为直流分量的1-2%，并且叠加在直流分量上，如图2-2所示。图2-2 PPG信号的光吸收示意图从图2-2可以看出脉搏血流能够体现心脏血液流动的主要生理情况，例如血流的速度以及心跳的情况。同时，微血管中存在着体积脉搏血流主要信息，例如毛细血管和小动脉会聚集在周围的血管。所以人体的血流能够体现出身体的多种病例情况，是研究循环系统的主要来源。2.2 脉搏血氧饱和度测量的理论基础与算法2.2.1 郎伯比尔(Lambert-Beer)定律及应用1郎伯比尔(Lambert-Beer)定律光吸收定律被朗伯-比尔定律所
22、反映，该理论提出其浓度与物质一定波长的吸光度与成正比。只要选用合适的波长，就可以测量其浓度。根据朗格-比尔定律，入射光强与吸收层厚度和吸收层浓度的关系为： 公式2-1式中Io是透射光强度,吸光材料中的光吸收系数用表示,吸光材料的浓度用c表示,l的距离(光路)的光吸收材料运输。这个定理成立的条件有以下的前提条件，首先入射的光线必须是单色的，在光吸收的过程当中不能发生物质的相互作用，吸收的过程中不能有散射、荧光和光化学现象。2 郎伯比尔(Lambert-Beer)定律的应用(1)单一组织成分的测定单一组织成分是指样品中只含有一个组织成分，或者在待测组织成分的最大吸收波长处不能在吸收其他的光线，并且
23、测量光线的曲线可以首先绘制，然后选择吸收过程中的最大波长来定量测量，该方法采用标准曲线法。(2)根据各组织成分的吸收曲线，可以对多组织成分的进行单独测量。1.如果不同吸光材料的吸收曲线不重叠，同时这种方法和单一组织检测方式一致的地方在于都能测量最大吸收波长。2.如果发现在组织之间的吸收曲线是互相重叠的，吸光度可以添加剂，例如,有两种组织组件A和B的最大吸收波长12 A和B,混合物的吸光度测量,然后每个组织组件的浓度是由解决二元方程。同样，当溶液中有N个组织成分时，也可以进行类似的处理，但随着组织成分的增加，实验结果的误差也会增大。其光吸收特性属于朗伯-比尔定律，当入射光通过均匀的非散射溶液时，
24、可以描述为： 公式2-2在公式2-2中，入射光的强度可以用Io表示。透射光的强度则可以使用I来表示。分别c,以及吸光度、吸收系数、物质的浓度等，分别和l的光学路径长度。在特定波长的光1,方程2 - 2可以写成一个血浓度的解决方案 = 公式2-3在a1和a2 HbO2的吸收系数和波长1 Hb, c1和c SaO2的浓度和总Hb,分别。根据血氧饱和度的定义，在人体血液过程当中的Hb02浓度与吸光度的比值。通过公式2-3可以推导出a2以及波长1的情况下，氧合血红蛋白以及血红蛋白的吸光系数。SaO2和总Hb可以采用C1，C2代替。根据血氧饱和度的相关概念，人体血液当中氧合血红蛋白和吸光度之间的比值。即
25、c1/c，因此，从2-3式可以推得 公式2-4由式2-4可知，单一波长测量时，SaO2与Hb总浓度c和光程长度l有关。如果另一个光波长用于同时测量,一样的方程可以获得公式2-4: 公式2-5 Wo代表的是光的入射强度，W表示的是光的透射强度。B1代表的是1吸收系数。B2代表的是血红蛋白对2波长的光。推导得出公式2-6 公式2-6其中：,和血液1和2波长的吸光度,分别。如果脱氧血红蛋白和氧血红蛋白的吸收光谱如图2-3所示，则选择Hb与HbO2吸光度曲线交点附近的波长(805nm)。即时，方程2-6变为: 公式2-7 图2-3 Hb和HbO的吸光曲线本文假设光透视的过程是符合朗伯-比尔定律，同时散
26、射，反射所导致的光衰减可以忽略，则透射过程中光的强度强为: 公式2-8 窗体顶端其中包括:吸收系数、浓度、和动脉血液的光学路径长度是,c,和l;吸收系数、浓度和静脉血的光学路径长度分别是 c , l,非血液组织的吸光度是F。从图2-2可以看出,静脉血吸收的光量和非血液组织和是恒定的,光在通过静脉血前和非血液组织的强度为:窗体底端 公式2-9则动脉血液的吸光度为： 公式2-10 当动脉,血液厚度增加I ,I和透射光量减少。此时吸光度为A1，动脉充血吸光度最低。因此,根据公式2 - 10,动脉血液吸光度的变化部分A可以表示如下 公式2-11当采用1、2两路波长光同时测定时，则有： 公式2-12窗体
27、顶端其中:,分别为吸光度的变化量的血液12波长;1和2血液的吸收系数12波长窗体底端2.3 方案选择设计2.3.1 显示模块的选择方案一：LED屏采用LED屏的主要原因是耗电量低，并且LED使用发光二极管。可显示大部分现代化显示影像。不过，LED灯珠寿命短，发热量大，色差大，衰减快，严重影响大屏幕显示效果和寿命。 故排除方案二方案二：OLED屏等离子技术、OLED技术甚至早年间的CRT技术的画质被称道的原因，主要就是因为它们都具有“自发光”这一特性。OLED每个像素可以像灯泡一样，天生就可以实现全向发光。而LED屏幕依靠偏转方向控制光线，导致早期液晶屏幕视角问题相当明显，后来依靠改变液晶排列方
28、向等各种改进才基本解决这一问题。因为OLED是自发光，波长更加接近于自然光，对人眼的伤害较小；而LED屏幕会不可避免地对眼睛产生蓝光危害，考虑到人体健康的问题，OLED屏显然更优胜LED显示屏与LCD显示屏。故选择方案二2.3.2 核心模块的选择方案一：51单片机51单片机在众多高校大学生之中应用得最多，其结构简单，能够将所开发的设计简单化呈现，其价格也较为低廉，虽如此，在应用我此次毕业设计方面51单片机完全支持不起来。故排除方案一方案二：STM32单片机1、接口电源使用的是MircouUSB接口，与大多现代化各设备的接口一致，也方便其设计的开发。2,自带稳压芯片,所需的核心操作电压,也可以直
29、接连接到销标示3.3,也可接入排针标示V的电压。芯板提供电力,注意禁止多电源输入,为了防止短路故障3. 采用了低负载的RTC晶体振动方案，它不是一种共价圆柱晶振。4. 故选择方案二2.3.3 血氧检测模块的选择方案一：压力传感器采用压力传感器采集心率信号，其测量原理是，将测量力传感器的受力端压在人体手指指尖处。,压力传感器的信号相对较弱,因此,范围小,测量是困难的,并且容易被外界干扰,在这个设计中,这种选择将提高系统的困难,是一种非常不适的选择。故排除第一方案方案二：光电传感器采用光电式传感器。这种传感器的特点是结构简单、可靠性高、抗干扰能力强。检测距离长，对检测物体的限制少，响应时间短。且价
30、格低廉，使用寿命较长。低噪音信号处理检测人体的脉搏血氧饱和度，待机产生的电流可忽略不计，电源可持续工作，是这行业里尺寸最小的，功耗最低的脉冲测氧方案。故选择第二方案2.4 本章小结以上对整个血氧浓度采集，通过什么样的算法以及通过什么样的方式做了数据的总结，并且通过对上面的采集方式和采集算法的总结，最终得出来，血氧浓度适合我们的脉搏以及血液的透光性是有很大的关系的，通过对上面章节的分析，最终为整个设计传感器的选择以及对于传感器的检测方式打下了扎实的基础，根据前面所分析如何检测血药浓度的方式，选择好正确的传感器，以及在程序中编写相对应的数据指令程序，最终实现血药浓度检测第3章 基于STM32系统的
31、外围电路设计3.1 整个设计的核心板驱动电路整个设计所采用的是STM32F103C8T6的核心板电路，整个核心板的电路是由外部的时钟，晶振电路，因为考虑到整个设计运行的环境以及运行的稳定性，所以最终在晶振的选择上面，选择八兆赫兹的晶振可以正常的运行，整个单片机的程序，并且在外围电路端还需要加入整个设计的滤波电路，整个设计的滤波电路的加入是为了防止在非正常工作的情况下产生电源的杂波，干扰整个设计电路的运行，所以需要在整个设计的电路，电源端，单片机核心板电路上面加入了。滤波电容，保证整个电路可以正常的工作运行。因为考虑到STM32单片机有下载的电路，所以需要在bot和boot0之间加入可跳接的跳帽
32、，保证整个跳帽再拔，插的时候可以正常的下载程序，并且因为整个设计最终在设计的时候需要考虑到程序的下载与程序的编译，所以需要将整个单片机的串口给外接出来，保证整个单片机可以正常的下载程序，防止出现不能下载程序的现象，因为考虑到整个核心板的电路，最终在使用的时候不能出使用的情况。保证整个设计可以完整的调试，需要在核心板的电路电源指示灯上面加入一组闪烁指示灯，确保在焊接完好之后再看到闪烁指示灯之后可以确认整个电路正常运行3.2 电路设计整个设计的电路组成，是由STM32单片机构成的最小系统核心板电路。整个STM32单片机的最小系统，核心板电路由STM32单片机的复位电路和STM32单片机的时钟电路组
33、成。在外围电路端是由血氧检测传感器所构成的血药浓度检测传感器，在整个电源供供店上面，因为考虑到整个设计的严密性。所以在供电电源的选择上面直接选择成型的。五伏电源适配器就是可以直接使用的，在显示屏方面最终选择的是。oled液晶显示屏作为整个设计的显示屏，可以达到显示血氧浓度的数据，在测量完成之后，在也会显示血氧浓度数值，整个设计的电路放置附录如图3-1所示3.3 单片机时钟晶振电路因为整个设计使用到的是STM32的核心板电路，因为STM32，肋部的单片机在产生时钟振荡的时候，防止出现整个时钟振荡，没有办法支撑整个设计的工作，所以在实际设计的时候，需要在STM3儿核心板电路的外围加上时钟，晶振电路
34、，并且街上金正之后保证整个电路可以正常的运行，确保整个电路在时钟，晶振电路的运行，下面可以保证整个电路运行稳定，以及整个电路运行正常，时钟晶振电路是单片机的起振电路，作为单片机的必备电路组成，构成整个设计的核心板电路，图3-2设计时钟晶振电路。 图 3-2 STM32设计时钟晶振电路3.4传感器接口电路整个设计的传感器使用的是MAX30100，作为整个设计的血样检测传感器，整个血氧检测传感器使用的是IIC通信的数据接口，所以在整个数据通信接口的时候，直接接上iic通信的SDA和SCL就可以了，因为整个设计的电路是STM32和新版的电路，所以在整个电路设计的时候，传感器的数据接口可以直接和STM
35、32的硬件引脚箱直接连接，中间不需要加上任何的上拉电阻或者下拉电阻就可以直接正常的工作就可以了，整个设计的电路就可以直接完成对血氧浓度的采集，根据IICc所突出的数据信号，图3-3为传感器数据接口电路 图 3-3 血氧浓度检测传感器数据接口3.5 OLED显示屏接口电路整个设计使用的是0.96寸的oled显示屏，整个oled显示屏也直接使用的是IIC的通信电路，整个oled的显示屏直接在使用的时候给电源正常供电就可以了，然后将oled显示屏的sde和SCL接到单片机相对应的引脚，因为STM32单片机就是3.3伏的单片机接口，所以在oled显示屏方面，不需要对oled显示屏的IIC数据，通信电路
36、，SDA和SCL做任何的处理，可以直接将Oled显示屏的SDA和SCL的IIC4引脚直接接到单片机的相对应控制引脚，单片机在程序的指令下能够完成显示相关的数据。最终达到显示血氧浓度数据的标准。图 3-4 OLED显示屏接口电路3.6 电源供电电路设计整个设计电路因为主核心系统采用的是STM32和新版的电路，因为在市面上供电的适配器都是五伏的适配器，所以在整个供电电源主板的组合上面，在STM32和新版的电路上面集成了DC5V转DC3.3V的电路，最终完成将总电源供电电路的DC5V直流电压转变成DC3.3伏的直流电压可以达到给整个系统供电，这样整个系统在供电的时候就有两路供电的方式，一路是3.3伏
37、，一路是5V，完成整个系统的供电图 3-5 电源处理电路3.7 硬件设计框图 图3-6 硬件设计图该设计硬件部分由STM32核心模块，MAX30100光电传感器，OLED显示屏及时钟电路及复位电路组成，由兼容5V电压供电形成一个合理且较完善的设计。3.8 本章小结以上的章节则是对整个设计的电路部分做了详细的解释。将整个设计的电路部分拆分开来，为oled显示屏的部分STM32，核心板，电路的部分以及max30100的血氧浓度传感器采集的部分，对整个采集传感器的电路进行详细的分析，以及对oled显示屏的电路进行详细的阐述分析，最终对这些电路的分析，从而为后面整合进整个设计电路系统，以及对于整个电路
38、系统的阐述和整个电路系统的连接与搭建打下了扎实的基础。分析得出所有传感器连接的属性以及oled显示屏的连接属性。并且分析出与单片机引脚相连接的引脚，端口号以及引脚连接方式，最终实现整个设计的血药浓度采集，Oled显示通过STM32单片机27第4章 系统软件设计4.1 KEIL5的开发环境软件其中C-SPY是一个针对嵌入式应用程序的，功能强大的高级语言交互式调试器，它是一个独立的软件，但可以集成在Workbench环境下运行，实现C代码或汇编代码的执行和调试。IAR在设计C-SPY四时，是按照它将与C编译器、汇编器、XLINK连接器及XLIB库管理器等一起工作的情况来考虑的。不论是在C语言环境下
39、，还是在汇编语言环境下进行调试，用户都可以根据程序需要在两种工作环境下进行相互切换。4.2 初始化程序整个程序初始化的部分主要完成整个血氧浓度检测仪的初始化，对于整个程序中对于传感器初始化的协定和标定，最终完成整个血药浓度检测传感仪的初始化，并且在初始化完成之后，可以方便整个数据的采集和数据浓度的检测，最终实现整个血氧浓度数据的检测void test_max30100_fun(void)u16 fifo_word_buff152;u16 i=0;while(1)if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) = 0)if(Warn_SPO2 0)Warn_
40、SPO2-;sprintf(Ogx_Warn,%2d,Warn_SPO2);OLED_ShowStr(62,4,&Ogx_Warn0,2);OLED_ShowStr(86,4,%,2);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) = 0);/读取按键2 4.3 显示程序整个的显示部分的程序最终完成了，在整个设计的显示端，通过单片机驱动或为而已D显示屏最终完成一个血氧浓度的数据检测，可以实时的将数据显示在oled显示屏上面，并且会实时地显示当前是否检测成功，达到一个最终的血氧浓度数据检测的效果。其显示程序已放入附录中。4.4 设计软件程序流程图图4
41、-2 软件程序流程图4.5 章节小结以上的整个程序部分对整个设计的程序，软件做了详细的解释，并且整个程序部分是如何完成初始化以及如何完成采集的部分做了比较清楚的指示，将整个程序拆分为初始化以及传感器检测的部分，更加直观的看清楚整个设计的软件系统组成部分，为分析得出软件系统组成部分，然后根据软件系统组成部分的数据分析，最终将整个的血氧浓度数据显示，在oled显示屏上面，完成整个设计的功能第5章 系统调试5.1实物图检测前如图5-1图5-1 检测前检测后如图5-2图5-2 检测后5.2 测试数据为测试此设计的血氧浓度检测准确性。本人为期一星期对其运动前，运动后进行血氧检测。图5-3为测试数据的折线
42、图。图5-3 测试数据折线图5.3 数据分析由图可清晰看出，跑步前与跑步后检测的血氧浓度数据，其数据相差并不多。暂时性的运动会使血氧含量降低，但是也在正常范围即大于90%，因为运动促进机体耗氧，不过不是剧烈运动，对血氧影响也不大；长期有氧运动，可改善心脏肌肉等，从而对身体利用氧有好处。但是血氧正常人都是在90%以上，所以运动不运动对血氧影响不大。5.4 本章小结本章对设计进行了一个为期一周的数据测试，对于整个设计数据的准确性还是持有一个比较准备的数据，无论运动前还是运动后都能我本人的血氧浓度都可以保持在90%，也就是健康的血氧浓度百分比，每一个的运动前与运动后的血氧百分比都相差不大，足以证明，
43、短时间的运动对血氧浓度的影响并不大，由此证明，保持一个良好的身心健康对我们每个人至关重要。结论便携式血氧检测仪是一款无创型检测仪器，其操作方便且检测数据准确，在临床试验中得到广大人群的认可。被广泛应用于人类生活中，便利人类生活，也发展了社会电子进步。随着科技的进步，已由笨重且不稳定的离件仪器转变为高集成读的血氧检测设备仪器。从设计中学习到由各小零件组成的硬件，再由软件配合成一个便携式的血氧检测仪，感叹到现代化的电子发展迅猛，深感震撼。社会的进步让人们更加重视身体健康的变化，电子科技的发展，注定会成为人们检测身体健康发展的主流，本人学习电子专业，立志要深入电子研究，为时代俱进的电子科技产品做出微
44、小贡献。本课题已完成的主要工作主要包括：1. 对整个血氧浓度采集，通过什么样的算法以及通过什么样的方式做了数据的总结，并且通过对上面的采集方式和采集算法的总结，最终得出来，血氧浓度适合我们的脉搏以及血液的透光性是有很大的关系的。2. 对整个设计的电路部分做了详细的解释。将整个设计的电路部分拆分开来，为oled显示屏的部分STM32，核心板，电路的部分以及max30100的血氧浓度传感器采集的部分，对整个采集传感器的电路进行详细的分析，以及对oled显示屏的电路进行详细的阐述分析，最终对这些电路的分析，从而为后面整合进整个设计电路系统，以及对于整个电路系统的阐述和整个电路系统的连接与搭建打下了扎
45、实的基础。3. 整个程序部分对整个设计的程序，软件做了详细的解释，并且整个程序部分是如何完成初始化以及如何完成采集的部分做了比较清楚的指示，将整个程序拆分为初始化以及传感器检测的部分，更加直观的看清楚整个设计的软件系统组成部分，为分析得出软件系统组成部分，然后根据软件系统组成部分的数据分析，最终将整个的血氧浓度数据显示，在oled显示屏上面，完成整个设计的功能参考文献 1基于STM32的近红外脑局部血氧检测装置J. 刘永康,李韪韬,钱志余,谢捷如.数据采集与处理. 2013(05) 2医学影像设备的中国专利申请现状分析J. 谈泉,邢伟.中国医疗器械信息. 2013(07) 3中国智慧闪耀世界J. 关毅.自然杂志. 2013(03)