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研究生:黃鈞彥
研究生(外文):HUANG,CHUN-YEN
論文名稱:開發具有遠距心電圖量測及全球定位系統之智慧型拐杖
論文名稱(外文):Developing a Smart Walking Cane with Remote Electrocardiogram and Global Positioning System
指導教授:周錫強周錫強引用關係
指導教授(外文):CHOU,HSI-CHIANG
口試委員:李粵堅賴國良
口試委員(外文):LEE,YUEN-CHIENLAI,GUO-LIANG
口試日期:2020-07-10
學位類別:碩士
校院名稱:東南科技大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:心電圖全球定位系統Wi-Fi系統人機介面
外文關鍵詞:ElectrocardiogramGPSWIFI TransmissionHuman-Machine Interface
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本論文提出一「開發具有遠距心電圖量測及全球定位系統之智慧型拐杖」,拐杖硬體架構有以兩個銅管為接觸端的感測器、自行開發的心電圖量測電路、全球定位系統模組、Wi-Fi無線傳輸系統模組;在軟體架構則是有兩個區塊,一個是自行研發的心電圖量測與判讀異常偵測,另一個是自行研發的定位顯示程式,並使用Google Map以判斷其位置,兩者都經由人機介面的方式顯示。本論文有助於需要行動輔具移動並患有心臟疾病或是患有失智症的年長者,當其產生心律異常情況或是走失時,能夠即時通知在遠方的其家屬或是醫護人員做後續處置。
In this study, we developed a smart walking aid with remote electrocardiogram (ECG) measurement and global positioning system (GPS) functions. The hardware of the walking aid consisted of a brass column sensor and a self-developed ECG sensing circuit. The self-developed ECG signal detection circuit contained an amplifier and filter, a location module consisted of a GPS chip and antenna, and a wireless transmission device composed of a microcontroller and a Wi-Fi module. The software included two parts: a self-developed ECG program for identifying arrhythmia with a human-machine interface to display the results and a self-developed location program integrated with Google Maps. The smart walking aid we developed in this study was aiming to help family members or medical staff to monitor the physical conditions of their elderly family or patients who suffer from heart disease or dementia and identify their location when they experience disorientation.
中文摘要........................................................................................................i
英文摘要.......................................................................................................ii
表目錄...........................................................................................................v
圖目錄.........................................................................................................vii
第一章 緒論 1
1.1研究背景 2
1.2研究動機及目的 3
1.3論文架構說明 4
第二章 相關知識與研究背景介紹 5
2.1心電圖介紹 5
2.1.1何謂竇性心律 5
2.2走失相關介紹 6
2.3 GPS全球定位系統介紹 7
2.4 Google Maps系統介紹 8
2.5GPS模組 8
2.6無線傳輸介紹 9
2.6.1 Wi-Fi無線傳輸 10
2.6.2 Wi-Fi模組介紹 10
2.6.3 XBee連接板介紹 12
2.7應用軟體介紹 12
2.7.1 Altium Designer 軟體介紹 13
2.7.2 Arduino 軟體介紹 15
2.7.3 Tera Term軟體介紹 17
2.7.4 LabVIEW人機介面軟體介紹 18
第三章 系統架構及模組設計 20
3.1系統架構說明 20
3.2前端感測裝置 21
3.2.1 金屬感測裝置 21
3.2.2 金屬感測誤傳搞過程 22
3.3感測電路設計 23
3.3.1 感測電路改良 24
3.3.2 電源濾波 25
3.3.3 實體感測電路設計 26
3.3.4 心電圖感測電路 29
3.4中端訊號處理與無線傳輸裝置 30
3.5 GPS數據轉換 32
第四章 軟體設計 33
4.1軟體介紹 33
4.2Arduino 軟體 33
4.2.1 心電訊號數據擷取 33
4.2.2 GPS數據擷取 34
4.3 WIFI模組設定 36
4.4心律偵測人機介面 38
4.4.1 心律偵測居家介面 38
4.4.2 心律偵測專業介面 39
4.5 GPS定位介面 41
第五章 實驗結果與效能評估 42
5.1 實驗系統建置 42
5.2 心電圖訊號輸出測試 43
5.2.1金屬感測裝置量測 44
5.2.2儀表放大器的輸出 45
5.2.3八階巴特沃斯低通濾波的輸出 45
5.2.4反向放大器的輸出 46
5.3 GPS定位測試 47
5.3.1 GPS校內的定點測試 48
5.3.2 GPS戶外的定點及移動測試 50
5.4 Wi-Fi模組設定 58
5.5 終端介面顯示 61
5.5.1數據擷取 61
5.5.2心律偵測介面 62
5.5.3 GPS定位介面 64
第六章 結論與未來發展
6.1結論 65
6.2未來展望 66
參考文獻 67
簡 歷 70


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[29]https://randomnerdtutorials.com/guide-to-neo-6m-gps-module-with-arduino/,Guide to NEO-6M GPS Module with Arduino。

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