【摘 要】
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近年来,在许多工作岗位上都能看到各种情况导致心脏骤停而猝死的场景。据世界卫生组织统计,全世界每年因心脏骤停而猝死的人约有600万人。因此,如何降低心脏骤停致死率成为各行各界重点关注的事情。心肺复苏术是抢救心跳呼吸骤停患者的一种紧急急救技术,但是其操作难度大,实践机会少,对操作人员的技能要求较高。为此,本文设计出了一款基于嵌入式系统的心肺复苏模拟人。该模拟人具有较高的仿真度和真实感,能够模拟出人体胸
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近年来,在许多工作岗位上都能看到各种情况导致心脏骤停而猝死的场景。据世界卫生组织统计,全世界每年因心脏骤停而猝死的人约有600万人。因此,如何降低心脏骤停致死率成为各行各界重点关注的事情。心肺复苏术是抢救心跳呼吸骤停患者的一种紧急急救技术,但是其操作难度大,实践机会少,对操作人员的技能要求较高。为此,本文设计出了一款基于嵌入式系统的心肺复苏模拟人。该模拟人具有较高的仿真度和真实感,能够模拟出人体胸部和气管所需的效果,为学生的培训和考核提供了更加真实、有效的模拟环境。同时,为帮助学生更加快速地掌握心肺复苏技巧,模拟人还设计了心肺复苏反馈系统。本文的主要工作内容如下:(1)本文首先分析了国内外现有心肺复苏模拟人的研究现状。然后,通过针对学生反馈的问题和心肺复苏术操作流程的研究,对心肺复苏模拟人的设计与实现进行了需求分析和总体架构设计,明确了设计过程中的功能和性能要求。(2)传统的心肺复苏模拟人网络通讯存在实时性低,传输距离短,安全系数低等问题。针对这些问题,本文选用WIFI作为通讯方式,并设计出用于心肺复苏模拟人的网络通信协议。为了保证数据传输的可靠性、安全性,该系统实现了确认机制、超时重传机制、CRC16校验和chacha20-poly1305加密等操作。(3)本文详细阐述了心肺复苏模拟人的硬件和软件设计方案,包括模拟人的结构设计、控制系统设计和反馈系统设计等。在硬件设计方面,采用MSP432系列芯片作为主控制器,光电传感器、气流传感器等作为模拟人的数据采集设备,设计出一款用于心肺复苏培训和考核的模拟人;在嵌入式软件设计方面,使用嵌入式实时操作系统TI-RTOS,实现了胸部按压和人工呼吸相关数据的采集,以及使用自定义的协议与客户端进行交互的功能。在客户端设计方面,使用Android作为开发平台,通过对心肺复苏模拟人传输的采样数据进行解析和处理,实现了具有心肺复苏反馈系统的app设计。
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