便携式心电监护仪设计

作者：孙继川时间：2014-08-26 来源：电子产品世界收藏

编者按：　　摘要：在对心电信号采集、处理技术研究的基础上，结合MSP430F149单片机设计了一个低功耗、实时的便携式心电监护系统。首先通过硬件电路实现心电信号采集、放大、滤波、去噪，然后借助于MATLAB实现心电信号数字滤波、去噪的仿真，最后对单片机编写程序运行调试，主要完成心率测试、心电图记录以及简单分析等功能。　　1 系统总体设计　　心电信号是很微弱的生理信号，容易受到周围环境的干扰。为了使心电图更加准确、清晰，系统采用模拟滤波与数字滤波相结合的方式处理心电信号。通过心电极采集心电信号，采集的心电信

　　2.3 后级放大电路设计

　　由于心电信号放大器总的电压放大倍数要求1000倍，前置级放大倍数为10，所以后级放大器的电压放大倍数为100即可满足要求。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/262222.htm

　　如图4所示，放大倍数：

　　2.4 电平抬升电路设计

　　经过模拟电路放大滤波后的心电信号是交流信号，而MSP430系列单片机的转换范围是正电压信号(0~3.3V)，所以有必要将模拟信号抬升至0V以上，把双极性信号变成单极性信号。电路设计如图5所示。

　　2.5 施密特触发器电路设计

心电信号经过1000倍的放大以后，峰值最大可达4V，就可以采用施密特触发器进行波形变换，把心电信号转换为矩形波。矩形波就会有下降沿和上升沿，只要调用单片机中的下降沿或者上升沿中断即可记录心跳的个数。施密特触发器是在555定时器的基础上搭建而来。电路设计如图6所示。

3 系统软件部分设计

　　系统软件流程图如图7所示。首先在单片机的液晶上显示功能菜单，为使用者提供两个功能选项：心率测量和心电图记录。进入心率测量界面后启动定时器，记录开始，通过记录4次心跳后显示心率值，每次显示后，记录刷新再次显示结果，主要是为了使结果更加准确。在记录期间可以通过按键结束测量，心率测试结束后直接回到主菜单。进入心电图记录页面后，启动AD初始化，系统自动完成AD转换、数值提取、FIR滤波，最后显示心电图。显示完心电图后，使用者可以通过按键返回主菜单。