基于STM32的便携式无线多参数肺功能测试仪设计

开发一种界面友好、可与医院联网的便携式无线多参数肺功能测试仪，由层流流量传感器、STM32处理器、LCD触摸显示屏和GPRS模块设计而成。该仪器可以测试常规肺功能指标、用力呼气肺量图部分平均通过时间(MTTp)、显示容积-时间曲线、流量-时间曲线、流量-容积曲线，采用的触摸液晶屏为用户提供可视化操作界面，另外数据还可以通过GPRS传输到医院，实现远程医疗。测量的常规肺功能指标与标准肺功能仪的测量值无显著差异。该仪器体积小，成本低，界面友好，操作简单，适合推广到家庭和中小型医院使用。 基于STM32的便携式无线多参数肺功能测试仪设计旨在创造一款用户友好且能够联网的设备，以便于在家庭和中小型医院中广泛使用。该测试仪利用层流流量传感器来精确测量呼吸流量，结合STM32处理器进行数据处理和分析。STM32处理器，如STM32F103RBT6，是一款基于Cortex-M3内核的32位微控制器，具备高速运算能力、丰富的外设接口，包括ADC模块，适用于此类应用。 测试仪的硬件组成部分还包括一个LCD触摸显示屏，提供可视化操作界面，使得用户能够轻松理解并执行测试。此外，通过GPRS模块，测试仪能够将收集到的肺功能数据无线传输至医院，实现远程医疗监控和数据分析。这一特性对于慢性阻塞性肺疾病（COPD）等呼吸系统疾病的早期诊断和管理尤其重要，因为这些疾病的评估通常依赖于肺功能测试。 测试仪能够测量一系列肺功能指标，如用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV1.0）、1秒率（FEV1.0/FVC）、最大分钟通气量（MVV）、呼气峰流量（PEF）等，以及非常规指标如用力呼气肺量图部分平均通过时间（MTTp）。MTTp是评估小气道气流阻塞敏感性的指标，对于慢性支气管炎和支气管哮喘的早期识别具有临床价值。 系统还能够显示容积-时间曲线、流量-时间曲线和流量-容积曲线，帮助医生直观地分析患者肺部功能状态。数据不仅可以实时显示在LCD屏幕上，还可以保存在SD卡中，并通过GPRS模块传输到远程服务器，便于长期跟踪和研究。 系统结构包括层流流量传感器、低通滤波电路、STM32控制模块、LCD触摸显示模块、SD卡存储模块和GSM/GPRS模块。低通滤波电路用于消除传感器输出信号中的噪声，确保测量数据的准确性。上位机接收模块则使用C#编程，接收并通过数据库管理测试数据，方便医生进行进一步的分析和诊断。 这种基于STM32的便携式无线多参数肺功能测试仪通过集成先进技术，实现了便携性、高精度测量和远程医疗的功能，为呼吸系统疾病的诊断和管理提供了新的工具，有望改善医疗服务的效率和质量。