生理參數(shù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著信息技術(shù)的不段發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子儀器的完美結(jié)合，產(chǎn)生了一種新的儀器模式：虛擬儀器（Virtual Instrument）。虛擬儀器的概念是美國(guó)NI公司(National Instrument)在20世紀(jì)80年代中期提出來(lái)的。所謂虛擬儀器就是以計(jì)算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)、回放、調(diào)用、顯示及文件管理等智能化功能，同時(shí)把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能和面板控件軟件化，使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合構(gòu)成一臺(tái)從外觀到功能都完全與傳統(tǒng)硬件儀器相同，同時(shí)又充分享用了計(jì)算機(jī)智能資源的全新儀器系統(tǒng)。
    Labview使用了所見(jiàn)即所得的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面，提供了許多儀器面板中的控制對(duì)象，如表頭、旋鈕、開關(guān)及坐標(biāo)平面圖等。用戶可以通過(guò)使用編輯器將控制對(duì)象改變?yōu)檫m合自己工作領(lǐng)域的控制對(duì)象。Labview提供了多種強(qiáng)有力的工具箱和函數(shù)庫(kù)，并集成了很多儀器硬件庫(kù)。Labview支持多種操作系統(tǒng)平臺(tái)，在任何一個(gè)平臺(tái)上開發(fā)的Labview應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺(tái)上。?
     醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)主要由信號(hào)采集，信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)（如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，反饋/控制和刺激/激勵(lì)）等構(gòu)成。其中信號(hào)處理和結(jié)果記錄顯示可以用PC機(jī)的軟件系統(tǒng)來(lái)完成，因此，只要提供一定的數(shù)據(jù)采集硬件，就可用PC機(jī)組建用于生理信號(hào)檢測(cè)的醫(yī)學(xué)電子儀器。傳統(tǒng)的心電記錄方法主要靠心電圖機(jī)來(lái)完成，其信號(hào)采集、處理和顯示主要由硬件電路完成，電路生產(chǎn)技術(shù)要求較高，設(shè)備價(jià)格較貴，且維護(hù)和更新不便。虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展為改造傳統(tǒng)的心電記錄設(shè)備提供了很好的技術(shù)支持。
LabVIEW運(yùn)用內(nèi)嵌的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議組實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)通訊把數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者Internet計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_(tái)計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部以及多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的通訊。這樣,科研人員和工程技術(shù)人員即使不在控制現(xiàn)場(chǎng),也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)運(yùn)行情況和系統(tǒng)參數(shù)的實(shí)時(shí)變化,并可根據(jù)具體情況通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在客戶計(jì)算機(jī)上對(duì)在控制現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行于服務(wù)器計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)發(fā)出命令,及時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況,從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的?；谟?jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)將會(huì)不斷發(fā)展，應(yīng)用也將更加廣泛。通過(guò)把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議封裝而提供的各種網(wǎng)絡(luò)測(cè)量技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的開發(fā)變得不再?gòu)?fù)雜，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量帶來(lái)的巨大效益，使得網(wǎng)絡(luò)測(cè)量在測(cè)量自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

利用LabVIEW強(qiáng)大函數(shù)功能和USB接口即插即用的方便性，結(jié)合以單片機(jī)為核心組成的小系統(tǒng)，可以很方便地完成數(shù)據(jù)采集及處理等功能，具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性，可廣泛應(yīng)于測(cè)試控制領(lǐng)域。

本文由五章組成。第一章為系統(tǒng)總方案設(shè)計(jì)，第二章為硬件電路設(shè)計(jì)，第三章為程序設(shè)計(jì)，第四章為實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果，第五章結(jié)論與展望。