本文提出了一种基于微型计算机Microsoft Windows 2000平台的USB接口方式的家庭无线监护系统的设计和实现，其目的是将监护技术应用于家庭，推动家庭监护技术的发展，提高家庭医疗水平。本论文引入了无线数据传输、通用串行总线等新技术。无线数据传输方式将数据采集部分与处理部分分开，提高了监护系统的实用性和对人体的安全性；通用串行总线是一种较新颖的计算机总线接口规范，本系统使用通用串行总线作为系统与计算机的接口方式，使得本系统具有操作简便、体积小巧、即插即用、支持热插拔、无须外接电源、使用无须安装等特点。本系统的设计和实现推动了家庭监护技术的发展。 本系统从硬件结构可分为两部分：数据采集及无线发送前端部分和无线数据接受及通用串行总线接口电路部分；从功能模块结构上可分为：数据采集模块、无线数据传输模块、通用串行总线接口模块以及设备驱动程序和应用软件模块。 数据采集模块的功能是完成对人体生理电信号的检测与获取，并转换为数字信号，提供给无线数传模块。本课题主要采集的生理信号是心电信号(也可以考虑加多路其它信号)，心电信号采集系统的前置放大电路采用Burr-Brown公司的精密低功耗仪表集成放大器INA128，以右腿驱动形式提高共模抑制比，降低50Hz工频干扰。考虑到家庭监护的实际应用，精度的要求不是很高，A/D转换器采用的是ADC0809，它有8通道多路转换器、8位模/数转换器和与微处理器兼容的控制逻辑电路。 无线数据传输模块，其功能是将数据采集与数据处理分开工作，利用无线传输技术使家庭监护系统使用方便，同时提高了系统的安全性。该模块采用的是华融汇公司开发的ASK无线数据传输模组饮100和以100，它的工作频率在433 .920MHz，该频率在我国是民用频段，使用不需要申请许可证。稳定的传输速率可达到4.SKhps。该模块的硬件接口电路和微处理器兼容，可直接连接微处理器的串口，并采用串口数据帧结构传送数据。 通用串行总线接口模块，主要功能是实现设备与微型计算机之间的方便、快捷的连接。该模块的硬件电路设计使用的USB接口芯片是Ph师s公司的PDIUSBD12芯片，有3个端点，具有双缓冲。微控制器采用ATMEL的A货9C52，片内RAM为256B，内部程序存储器为SKB。为实现系统的实时性，本系统采用一种先进先出的数据存储器ID竹204，无须地址线，且数据的输入和输出是独立分开的。模块的固件程序使用Keil C51编写的。整个固件程序设计成完全的中断驱动方式，后台中断服务程序(ISR)和前台主循环之间的数据交换通过事件标志和数据缓冲区来实现。这种设计，充分发挥了硬件电路的性能，提高了系统的工作效率。 设备的微机操作系统驱动程序的设计采用WDM模型。WDM采用分层驱动程序模型，对于USB设备来说，可分为USB总线驱动程序(USBD)和USB功能驱动程序。USB总线驱动程序由操作系统提供，它位于USB功能驱动程序的下面，负责与实际的硬件打交道，实现烦琐的低层通讯。USB功能驱动程序由设备开发者编写，位于USB总线驱动程序的上面，不与实际的硬件打交道，而是通过向USB总线驱动程序发送包含URB(UsB RequestBfoek，USB请求块)的IRP(1/0 Re明est Paeket，1/0请求包)，来实现对USB设备信息的发送和接收。主机应用程序主要实现对设备的控制、读写操作、数据显示、处理和存储的功能。应用程序通过DLL动态连接库与设备驱动程序进行通信。 本设计在多种环境下对标准信号和人体的心电信号分别进行了检测和分析，取得了良好的效果，实现了课题设计的目的。 该系统的设计和实现，为家庭监护技术提供了一种新颖的、安全可靠的解决方案。