智能仪器设计与应用

智能仪器设计与应用 
作　者：庞春颖 编 
出版时间：2013 
丛编项：普通高等教育\”十二五\”规划教材·电子信息科学与工程类专业规划教材 
内容简介 
　　《普通高等教育“十二五”规划教材·电子信息科学与工程类专业规划教材：智能仪器设计与应用》系统地阐述了基于单片机的智能仪器的组成、硬件/软件设计和实现方法。《普通高等教育“十二五”规划教材·电子信息科学与工程类专业规划教材：智能仪器设计与应用》共分7章，阐述智能仪器的典型结构、特点，设计原则和发展趋势；阐述智能仪器数据采集系统的组成与设计方法；阐述智能仪器人机接口设计，主要讲述键盘、LED、LCD、打印机与CPU的接口设计；阐述智能仪器通信接口设计，考虑到家庭化、网络化医疗的发展趋势，该章讲述了串行通信、USB通信和无线通信接口设计理论；讲述智能仪器的典型数据处理功能；以智能医学仪器设计为例，详细阐述中医脉象仪和动态血压仪系统设计和实现；围绕该课程内容给出了6个实验，包括心电信号、血压信号、血氧饱和度等信号的检测和处理实验；最后在附录简介了基于单片机的C语言程序编写调试过程，以及DXP绘图方法，可作为学生学习的参考内容。 
目录 
第1章 绪论 
1.1 智能仪器的概念及特点 
1.1.1 智能仪器的概念 
1.1.2 智能仪器的特点 
1.2 智能仪器的通用结构与设计原则 
1.2.1 智能仪器的通用结构 
1.2.2 智能仪器的设计原则与步骤 
1.3 智能仪器的发展历程和发展趋势 
1.3.1 智能仪器的发展历程 
1.3.2 智能仪器的发展趋势 
习题1 
 
第2章 智能仪器采集系统设计 
2.1 模拟量输出通道及其设计 
2.1.1 D/A转换器概述 
2.1.2 典型8位D/A转换器 
2.1.3 D/A转换器与微处理器的接口设计 
2.2 模拟量输入通道及其设计 
2.2.1 A/D转换器概述 
2.2.2 A/D转换器的选择和使用 
2.2.3 典型8位A/D转换器 
2.2.4 A/D转换器与微处理器的接口设计 
2.3 信号采集系统组成与设计 
2.3.1 数据采集系统的典型结构 
2.3.2 数据采集的任务 
2.3.3 模拟多路开关和采样保持器 
2.3.4 数据采集系统设计举例 
习题2 
 
第3章 智能仪器人机接口设计 
3.1 键盘与接口设计 
3.1.1 键盘输入基础知识 
3.1.2 键盘接口电路及控制程序 
3.1.3 键盘分析程序 
3.2 LED显示与接口设计 
3.2.1 LED原理及应用 
3.2.2 LED显示器及显示方式 
3.2.3 点阵LED显示器 
3.3 键盘/LED显示器接口设计 
3.3.1 HD7279A的功能及结构特点 
3.3.2 键盘/LED显示器接口设计方法 
3.4 液晶显示模块与接口设计 
3.4.1 1602液晶显示模块与接口设计 
3.4.2 FYD12864液晶显示模块与接口设计 
3.5 微型打印机与接口设计 
3.5.1 TPP-40B/C微型打印机及其接口设计 
3.5.2 汉字打印技术 
习题3 
 
第4章 智能仪器通信接口设计 
4.1 通信技术概述 
4.2 串行通信技术 
4.2.1 串行通信基本方式 
4.2.2 串行通信协议 
4.2.3 RS-232、RS-422与RS-485串口标准 
4.2.4 串行通信接口设计 
4.3 USB接口技术 
4.3.1 USB接口概述 
4.3.2 USB系统结构 
4.3.3 USB接口设计 
4.4 蓝牙技术 
4.4.1 蓝牙技术的特点 
4.4.2 蓝牙协议的体系结构 
4.4.3 蓝牙芯片 
4.4.4 HCI概述 
4.4.5 蓝牙模块接口设计 
习题4 
 
第5章 智能仪器的数据处理 
5.1 硬件故障的自检 
5.1.1 自检方式 
5.1.2 自检算法 
5.1.3 自检软件 
5.2 智能仪器的误差处理 
5.2.1 随机误差的处理方法 
5.2.2 系统误差的处理方法 
5.2.3 粗大误差的处理方法 
5.3 测量数据的标度变换 
5.3.1 线性标度变换 
5.3.2 非线性参数的标度变换 
5.4 信号处理常用的方法 
5.4.1 直方图分析 
5.4.2 相关分析 
5.4.3 相关分析的应用 
5.5 现代医学信号处理的常用方法 
5.5.1 功率谱的定义 
5.5.2 谱估计的基本计算方法 
5.5.3 谱估计应注意的问题及改进措施 
5.5.4 现代谱估计技术 
习题5 
 
第6章 智能医学仪器设计实例 
6.1 人体生理信息概述 
6.1.1 医学信息的分类 
6.1.2 人体生理信号的典型幅值和频率范围 
6.1.3 人体生理信号的特点 
6.2 智能医学仪器的基本组成和分类 
6.2.1 医学仪器系统的组成 
6.2.2 医学仪器系统的基本功能 
6.2.3 医学仪器的分类 
6.2.4 医学仪器的发展趋势 
6.3 便携式动态血压仪设计 
6.3.1 血压测量的原理及方法 
6.3.2 动态血压监测仪硬件总体设计 
6.3.3 血压传感器的选择和驱动 
6.3.4 血压信号模拟调理电路设计 
6.3.5 血压信号采集电路设计 
6.3.6 动态血压仪显示电路设计 
6.3.7 动态血压仪通信接口电路设计 
6.3.8 动态血压仪电源模块设计 
6.3.9 气泵、气阀驱动硬件电路 
6.3.10 系统软件设计 
6.4 基于DSP的脉象仪设计 
6.4.1 中医脉象仪总体设计 
6.4.2 脉象传感器的选择及电路 
6.4.3 脉象仪微处理器的选择 
6.4.4 脉象仪人机交互模块设计 
6.4.5 脉象仪存储系统设计 
6.4.6 脉象仪采集电路设计 
6.4.7 系统软件设计 
习题6 
 
第7章 医学信号检测与采集实验 
7.1 心电信号检测实验 
7.2 血压信号检测实验 
7.3 脉搏信号采集实验 
7.4 血氧饱和度检测实验 
7.5 体温信号采集显示实验 
7.6 心音信号检测实验 
 
附录A Keil软件的应用 
附录B 基于DXP的电路设计 
参考文献