一種基于A(yíng)T89S52的可視電子聽(tīng)診器的研制

一種以AT89S52單片機為核心，利用駐極體式聲音傳感器實(shí)現的心音數據采集系統，利用圖形液晶模塊實(shí)現顯示的新型可視電子聽(tīng)診器。介紹了電子聽(tīng)診器的系統結構圖，給出了硬件電路原理和軟件流程。該系統在進(jìn)行常規心臟聽(tīng)診的同時(shí)可通過(guò)液晶顯示屏直觀(guān)地顯示心率和心音波形。

　　心音是能反映心臟正?；蛘卟±淼囊繇?，它是由于心臟搏動(dòng)過(guò)程中各瓣膜的開(kāi)閉以及心肌和血液運動(dòng)所產(chǎn)生的震動(dòng)形成的。心音聽(tīng)診是診斷心臟疾病的重要依據。傳統的方法是采用聽(tīng)診器聽(tīng)診心音，診斷的依據主要是醫師的經(jīng)驗。這種方法比較簡(jiǎn)單，但由于人耳對聲音的感知是聲強與頻率的綜合效應，因而有些病理特性難以捕捉，且準確性較差。設計一種新的電子聽(tīng)診器對聽(tīng)診音進(jìn)行定量、準確的分析很有必要。目前，國內電子聽(tīng)診器產(chǎn)品的價(jià)格和功能與國外相比還存在較大差距，多數只是將心音采集后放大，雖然在一定程度上改良了聽(tīng)診器，但是還不能很好地反映心音波形。本文研制的可視聽(tīng)診器實(shí)現了這一功能。它集聽(tīng)診和心電信號監測功能于一體，可以實(shí)時(shí)記錄并顯示心率及心音圖，使診斷更準確，且便于醫學(xué)教學(xué)。同時(shí)具有可存儲、實(shí)時(shí)顯示、簡(jiǎn)單易用、成本低、體積小等優(yōu)點(diǎn)。本文對該可視聽(tīng)診器的結構及工作原理作了較詳細的介紹。

1 硬件設計

可視聽(tīng)診器的系統結構圖如圖1所示。該可視聽(tīng)診器由采集處理和波形顯示二部分組成，具體由聲音傳感器、信號調理采樣電路和鍵盤(pán)顯示電路組成。

1.3 信號采樣

心音頻率f在20Hz～600Hz之間，根據香農（Shannon）采樣定理，只要采樣的頻率高于或等于原來(lái)頻率的2倍，就可以完整地重現原波形，因此選擇的A/D轉換器的轉換速率應在1 200Hz以上，故設計中選用了串行A/D轉換器TLC0831。

信號采樣電路的工作原理：把調理電路的模擬輸出信號用A/D轉換器變成數字量后，再由單片機送到液晶顯示屏顯示。