便攜式心電監護儀設計
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編者按： 摘要：在對心電信號采集、處理技術(shù)研究的基礎上，結合MSP430F149單片機設計了一個(gè)低功耗、實(shí)時(shí)的便攜式心電監護系統。首先通過(guò)硬件電路實(shí)現心電信號采集、放大、濾波、去噪，然后借助于MATLAB實(shí)現心電信號數字濾波、去噪的仿真，最后對單片機編寫(xiě)程序運行調試，主要完成心率測試、心電圖記錄以及簡(jiǎn)單分析等功能。
1 系統總體設計
心電信號是很微弱的生理信號，容易受到周?chē)h(huán)境的干擾。為了使心電圖更加準確、清晰，系統采用模擬濾波與數字濾波相結合的方式處理心電信號。通過(guò)心電極采集心電信號，采集的心電信
由于心電信號放大器總的電壓放大倍數要求1000倍，前置級放大倍數為10，所以后級放大器的電壓放大倍數為100即可滿(mǎn)足要求。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/262222.htm 如圖4所示，放大倍數：
2.4 電平抬升電路設計
經(jīng)過(guò)模擬電路放大濾波后的心電信號是交流信號，而MSP430系列單片機的轉換范圍是正電壓信號(0~3.3V)，所以有必要將模擬信號抬升至0V以上，把雙極性信號變成單極性信號。電路設計如圖5所示。
2.5 施密特觸發(fā)器電路設計
心電信號經(jīng)過(guò)1000倍的放大以后，峰值最大可達4V，就可以采用施密特觸發(fā)器進(jìn)行波形變換，把心電信號轉換為矩形波。矩形波就會(huì )有下降沿和上升沿，只要調用單片機中的下降沿或者上升沿中斷即可記錄心跳的個(gè)數。施密特觸發(fā)器是在555定時(shí)器的基礎上搭建而來(lái)。電路設計如圖6所示。
3 系統軟件部分設計
系統軟件流程圖如圖7所示。首先在單片機的液晶上顯示功能菜單，為使用者提供兩個(gè)功能選項：心率測量和心電圖記錄。進(jìn)入心率測量界面后啟動(dòng)定時(shí)器，記錄開(kāi)始，通過(guò)記錄4次心跳后顯示心率值，每次顯示后，記錄刷新再次顯示結果，主要是為了使結果更加準確。在記錄期間可以通過(guò)按鍵結束測量，心率測試結束后直接回到主菜單。進(jìn)入心電圖記錄頁(yè)面后，啟動(dòng)AD初始化，系統自動(dòng)完成AD轉換、數值提取、FIR濾波，最后顯示心電圖。顯示完心電圖后，使用者可以通過(guò)按鍵返回主菜單。
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