基于單片機的心電監(jiān)護儀設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計一一目錄題 目：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計 .1矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。目錄 .2聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計 .3殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。第一章緒論.1釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。1.1遠程心電監(jiān)護的意義 .1彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。1.2 歷史背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .1謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。1.3 具體要解決的關(guān)鍵問題 .2廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。第二章 心電信號的特點及設(shè)計系統(tǒng)的整體構(gòu)架 .2煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。2.1心電信號的特點 . 2鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。2.2系統(tǒng)的整體設(shè)計 . 3籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。第三章硬件和軟

2、件部分設(shè)計 .3預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。3.1 心電信號處理放大模塊設(shè)計 .3滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。3.1.1放大電路的要求 .3鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。3.1.2前端信號采集的設(shè)計 .4擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。3.1.3前置放大部分 .4贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。3.1.4信號濾波處理 .5壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。3.1.5后級放大部分及電平抬升 .8蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。3.2A/D 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn). 9買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。3.3 無線發(fā)送與接收以及 PC 接收信號.10綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。3.3.1無線傳輸模塊 . 10驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。3.3.2射頻模塊的簡介 .10貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。第四

3、章 心電信號的顯示 . 13鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。第五章 硬件測試和軟件的調(diào)試 .14構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。5.1 硬件測試 . 14輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。5.2 軟件調(diào)試 .14堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。第六章全文總結(jié).16識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。參考文獻.17凍鈹鋨勞臘錯癇婦脛糴。致謝寸 .17恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。摘要.18鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。承諾書和授權(quán)書.19碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。附寸錄 .20閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖?；?PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計巫錫鴻三明學(xué)院 2009 級電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)福建三明 365401摘要本設(shè)計是集信號采集、信號處理、傳輸和顯示于一體的。采集部分用心電5 導(dǎo)聯(lián)的

4、方式來采集心電信號。信號處理部分，根據(jù)大多數(shù)的ECG 的設(shè)計要求，運用信號放大、濾波、抗干擾等一系列的處理電路來處理信號。傳輸部分選用51 系列的單片機作為主 MCU來控制 A/D 轉(zhuǎn)換和無線傳輸。再將 A/D 轉(zhuǎn)換后的信號運用無線傳輸給PC 機。最后運用 matlab軟件編輯程序及窗口界面顯示出心電信號的圖形。文中對每個電路的設(shè)計都有詳細的依據(jù)， 能夠讓人理解起來簡明易懂。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。關(guān)鍵字心電 信號放大濾波 ADC 器件無線 matlab巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計1第一章 緒論1.1 遠程心電監(jiān)護的意義時代的發(fā)展帶來了人們生活水平的提高，同時導(dǎo)致心血管類疾病的病發(fā)數(shù)量的

5、增加。根據(jù)從約 1 / 3 的心臟病死亡人口統(tǒng)計，在中國心血管病死亡人數(shù)約為44%可見醫(yī)療保健的重要地位。它具有隱蔽性的特點，疾病和高風(fēng)險，發(fā)展緩慢。在科 技發(fā)達的今天，心電監(jiān)測市場的主流設(shè)備：實時心電監(jiān)測系統(tǒng)，心電圖和血壓， 心電圖，但問題是最大限度地應(yīng)用和推廣的范圍。由于很難發(fā)現(xiàn)一些突發(fā)的心電異常波形，實時心電監(jiān)控是必須的。病患需要長期、連續(xù)的觀察心電參數(shù)，來捕捉那些短暫的突發(fā)異常，而往往這些異常都是問題的關(guān)鍵。11基于上述問題，一種便攜的、可移動的心電監(jiān)護設(shè)備的問世，已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)療市場發(fā)展的一種需求。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。1.2 歷史背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在上世紀(jì)三四十年代，美國的理學(xué)博

6、士 NormanJ.Ho1ter 成功研制出了遙測心電圖裝置。一種集收發(fā)于一體的心電監(jiān)護系統(tǒng)于60 年代問世，這成為檢測心律失常、心肌缺血的一種有效的診斷方法。這一系統(tǒng)成為家庭心電監(jiān)護系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，推動了心臟病的早期診斷和治療。9慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼?；?In ternet 的遠程心電監(jiān)控：在病人的家庭心電信號的采集，然后采集信號傳輸?shù)结t(yī)療中心通過互聯(lián)網(wǎng)，醫(yī)護人員根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行適當(dāng)?shù)脑\斷。因特網(wǎng)有PSTN 以太網(wǎng)、ISDN、MODE 撥號等不同的接入方式，也就有不同的設(shè)計方案。運用這個技術(shù)把病房和 家庭連接起來，數(shù)據(jù)互通，使醫(yī)務(wù)人員能夠及時分析數(shù)據(jù)而做出診斷和及時治療。諺辭調(diào)擔(dān)鈧 諂

7、動禪瀉類。無線心電監(jiān)控：即數(shù)據(jù)通訊是用無線通信技術(shù)來實現(xiàn)的，具有體積小、可實時監(jiān)控攜帶方便等特點。有 GSM，GPRS，藍牙和其他無線移動通信技術(shù)等。大多是利用無線射頻收發(fā) 芯片來進行心電無線遙測的。 例如一種心電無線遙測是由射頻無線收發(fā)模和單片機為核心組 成的；利用ADUC8121 主控芯片和 nRF401 無線收發(fā)模塊設(shè)計的無線心電信號收發(fā)系統(tǒng)等。收發(fā)間距問題認為，一般的設(shè)定范圍是 10 米 100 米，它是適用于數(shù)據(jù)傳輸范圍小，具有組網(wǎng)靈活，沒有電纜，傳輸?shù)穆曇?。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。1.3 具體要解決的關(guān)鍵問題硬件的設(shè)計利用目前較先進的芯片，制造、設(shè)計出一種體積小、用電省、便于攜帶、放

8、大性能好、 干擾小、2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文2信號真實、數(shù)據(jù)丟失少、成本低廉的用戶端。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。心電信號的傳輸處理心電信號到相應(yīng)的狀態(tài)，掌握心電信號 A/D 轉(zhuǎn)換的條件。選擇較適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方 式，同時要保證傳輸時信號的真實性。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。PC 機上的顯示界面設(shè)計能夠正確的顯示出采集到的心電信號。要求界面友好、簡單易懂，用戶一眼便能夠明了其用法和操作方式。第二章心電信號的特點及設(shè)計系統(tǒng)的整體構(gòu)架2.1 心電信號的特點心電信號是心臟的周期性的電活動。 在每個周期中，皮表產(chǎn)生電位變化急劇， 在不同的 部位形成一次有規(guī)律的電位變化。 心電圖就是把不同時期的電信號采

9、集并經(jīng)過放大、濾波等處理后，實時顯示而來的。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。心電信號具有的特點如下：(1)心電信號是微弱信號，幅度小到毫伏級別，一般大小范圍為0.055mv。只有將其放大 1000 倍以上才能很好的顯示出來。由于信噪比低，心電信號的放大將是一個難題。穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。(2)人體的表面皮膚的阻抗約為100K 歐姆， 即信號源阻抗大，由人體表面采集心電 信號時，要使信號放大后失真小、誤差小到忽略不計，則放大器的輸入阻抗必須很高。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。(3)人體周圍存在極大的電磁干擾。這些干擾信號都比心電信號強，采集時候容易 遮蓋了想要的信號。因此，在信號主放大電路前，要把這些干擾濾除，才

10、能保 證采集到理想的心電信號。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。(4)人體電信號頻率主要集中在0.05100Hz。 根據(jù)美國美國心電圖信號能量的確定標(biāo)準(zhǔn)，最集中的是在 0.05 40Hz。大概 90%勺 ECG 頻譜選在 0.2535Hz 之間。 故在采集信號時候要選擇好正確的信號頻率段。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計32.2 系統(tǒng)的整體設(shè)計本設(shè)計主要分為信號采集、信號處理、遠程通信、軟件顯示四部分。采集心電信號部分采用 5 導(dǎo)聯(lián)的方式，把 5 個電極片貼到相應(yīng)的位置上，來采集表皮的電信號。 采集信號通過前置放大電路，然后就是高通濾波器、低通濾波器和50Hz 陷波電路濾除干擾信

11、號。再利用二級放大電路把濾波后的信號放大，保證心電信號能夠放大到足夠大。用 A/D 轉(zhuǎn)換把放大后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換后的信號采用 nRF905 無線模塊傳輸?shù)?PC 機，PC 機通過串口接收數(shù)據(jù)， 并利用軟件數(shù)據(jù)顯示心電圖?？驁D如下所示。信號前端 處理、高通 濾波、低通 濾波、陷波 電路等處 理圖 1系統(tǒng)整體設(shè)計框圖本設(shè)計系統(tǒng)的可擴展性:越多的采集信號，越能全面反映患者的生理狀況，診斷治療的效果就越好。因此本設(shè)計可以增加些功能，如心電信號記錄、分析以及報警功能等。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。第三章硬件和軟件部分設(shè)計3.1 心電信號處理放大模塊設(shè)計3.1.1 放大電路的要求根據(jù)心電的特點，為

12、了采集到理想的心電信號，放大電路必須具有以下基本要求。PC機顯示心 電圖對象的集合，除了心電圖，腦電圖，還可以有脈沖,溫度，血壓，呼吸，血氧飽和度等。2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文4（1）介于心電信號幅度在毫伏級且最高不高于5mV 所以要能夠 AD 轉(zhuǎn)換，必須對其放大，且放大器的總倍數(shù)應(yīng)該在1000 倍以上。故要保證電路有高增益。增益既是巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計53.1.3 刖置放大部分放大器的放大倍數(shù)。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。（2）因為心電信號源具有很強的阻抗，一般在100KQ以上。使放大器的總輸入阻抗大于 1MQ,才能忽略不計信號源內(nèi)阻上的電壓降。這樣在信號源內(nèi)阻上消耗的

13、功率就可以忽略。所以設(shè)計的電路要具有很高輸入阻抗。倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。（3）因為心電信號都是差模信號， 而大部分的干擾信號都是共模信號，為了抑制人體所帶的各種干擾，放大器必須選用高共模抑制比的。一般選用為80100 的放大器,也就是高共模抑制比。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。（4）低輸入失調(diào)電壓。（5）低輸入失調(diào)電流。（6）低溫漂。3.1.2 前端信號采集的設(shè)計心電是由心臟內(nèi)部的電勢連續(xù)變化而產(chǎn)生的，在人體的適當(dāng)部位貼上電極，再把這些變化的電勢整合、處理在一起就可以形成心電波形。心 電導(dǎo)聯(lián)的方式有很多種，本設(shè)計中我采用的是單極肢 體 5 導(dǎo)聯(lián)，不同的導(dǎo)聯(lián)方式得到的波形會有所不同。效果最好的位置如下：

14、驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。黑線（LA）:黏在第 2 肋骨與左鎖骨中線的 交點；白線（RA：黏在右鎖骨中線與第 2 肋間之交 點；瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。紅線（LL）:黏在左下腹部位；綠線（RL）:黏在右下腹部位；棕線（V）:黏在胸骨右緣第 4 肋之間（當(dāng)然可以貼別的類似部位）。如果保證白色電極（RA 和紅色電極（LL）對角按放，就可以獲得最佳呼吸波，也就可 以減少心臟搏動和脈動產(chǎn)生的偽差，這需避免把肝區(qū)和心室置于呼吸電極的連線上。鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。AD620OUTPUTREFTOP VIEW2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文6而設(shè)計的。AD620 是一款價格低廉、性能優(yōu)良的儀表放大器。芯片的

15、引腳如下圖所示。其增益相當(dāng)高，且可以根據(jù) 1、8 腳所接的電阻來改變，取值范圍為 110000 倍。有如下關(guān)系式：櫛緶歐鋤棗鈕種 鵑瑤錟。G= 1+49.4 kQ/ Rg 或 Rg=49.4kQ/(G-1)其共模抑制比也非常高，一般在 100dB。由此可知，如果是 0.01mV 的信號源輸入，差模信 號部分就可以放大至 1V。而共模信號部分卻依舊為 0.01Mv(可忽略)。前置放大電路圖如下。圖中 1 和 8 腳接的是增益反饋電阻，即放大器放大倍數(shù)的判定電阻。把+2.5V 看做參考地，因此，7 和 4 腳就相對成了 +2.5V 和-2.5V 了，這電路就是雙電源供電電路了。放大器 采用雙電源供

16、電，才能保證雙極性的心電信號的負半周信號不被削波。經(jīng)過考慮決定設(shè)計的前端放大增益定為 50 倍，即增益電阻為 1K。峴揚爛滾澗輻灄興渙藺。圖中選擇的放大器是 TLC2274 這款運算放大器除了性能優(yōu)良、價格低廉外，還有一個 突出的優(yōu)點，也是本設(shè)計需要的，就是其具有“軌道軌”的特性。既電壓，即使在電源電壓 的上限和下限，該放大器不飽和和倒裝。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。圖 3AD620 引腳圖轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)圖 4 前端心電采集電路圖巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計73.1.4 信號濾波處理盡管 AD620 部分的放大電路具有很好的共模抑制比，但是人體及周圍環(huán)境等因素，對采集到信號電路有很大干

17、擾，所以采集信號時還應(yīng)該添加一些濾波電路。則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。(1) 高通濾波部分根據(jù)心電信號的頻率成分都大于0.05Hz，這里添加一個高通濾波電路濾除低頻干擾。如圖所示，電路中由 C1 和 R5 組成的高通濾波器。其作用有兩個：1.除去直流信號，將2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文8被放大的交流信號部分保留下來；2.由 C1 和 R5 組成高通濾波網(wǎng)絡(luò)，其時間常數(shù)是 2s，使由下式截止頻率；當(dāng)wT處時，Ajw 1) = 1，電路沒有衰減。故要使高通濾波器工作，設(shè)計中取C 為 1uF。R 取值為 2MQ ,由此可計算出特征角頻率為：鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。wf；RC 5或f0=w2二：0.

18、08Hz由此可知信號經(jīng)過這個電路后的帶寬為0.08Hz8。(2) 低通濾波部分心電信號的頻率成分為 0.05100Hz，所以除了高通濾波電路限制最低頻率的下限，還 需要一個低通濾波電路來限制上限頻率。濾除高頻成分的干擾。本設(shè)計采用的是二階低通有源濾波器。如下圖所示。稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶。1、(3輸出輸入?+r1丨1J1-1上可由式子圖 6 低通濾波電路放大器的下限頻率為0.08Hz。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。2二RC和Ajw二煤又有W。二2二仁1，代入A jw中，可知濾波電路RC的特征頻率大小由W0決定。即當(dāng)W0=0時Ajw=0,電路的增益為零；當(dāng) W=w時，A jw=1/2，電路達到圖 5高通濾

19、波電路巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計92 w/W owW0丿來計算上限頻率。判定方式和高通濾波電路的類似，這里就不多說。電路中取C 為 O.OluF ,R 為 150KQ，計算出的特征角頻率為：陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。即放大器的帶寬為 0106Hz。又由于心電信號的主要頻率成分為0.0540Hz，用于監(jiān)護的放(3)50Hz 陷波部分0.0834Hz 以外的部分干擾。然而 50Hz 的工頻干擾是一個很大的干擾，想要采集到理想的心電信號，則50Hz 的干擾必須濾除。電路圖如下所示。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團藺。R1513輸出112+11II3435CfiR19R16RlR2OII,丄丄2750Hz陷液

20、電路圖 7 50HZ 陷波電路圖這電路的選頻條件是：Ri5=6R16R17中心頻率為：其中電位器中心點兩邊的阻值分別計入R16和R17之中。運用這兩個式子計算各個!:- jwarctanWo江fo= %RC嚴(yán)66.7或大電路對帶寬的要求不太高，所以本設(shè)計選取征頻率為 34Hz。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。R 的值為 470KQ, C 的值為 0.01uF，即其特由第二章介紹的心電信號的特點可心電信號為微弱的電信號。人體周圍存在著很多的電磁干擾。前面的濾波電路已經(jīng)濾除了f。12 C 3Ri6Ri72013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文電阻值分別為：R15=56g,R6=21.曲 和R17= 712i（

21、16 和 17 的電阻都包含電位器的那部分）。1懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。根據(jù)這個，實際中選取如下：R15=560.：4,R16=474,R17=68KQ,電位器為 20KQ, 選取電容為 0.047UF。調(diào)節(jié)電位器，使電阻 16、17 的阻值和計算的值相符， 使陷波點為 50Hz。謾飽兗爭詣繚鮐癩別濾。3.1.5 后級放大部分及電平抬升二級放大由于心電信號為微弱信號，需要放大1000 倍以上才能很好的顯示?？紤]到濾波網(wǎng)絡(luò)的衰減問題，放大器的放大倍數(shù)應(yīng)該更大些。本設(shè)計前端用 AD620 采集信號的時候，反饋電阻選擇了 1KQ，其放大倍數(shù)為 50 左右，故將二級放大倍數(shù)定為 40 倍左右，則總增益為

22、 G=2000 左右。具體可以根據(jù)顯示的波形來調(diào)整。電路如圖所示。咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。圖中 7、8、9 三個電阻，構(gòu)成電阻網(wǎng)絡(luò)是用來調(diào)節(jié)本級放大器的基線。由于前置放大級采用的是雙電源供電方式，參考電壓則為0V （則實際上可以看做是 05V 電壓供電）。然而本設(shè)計的前置放大部分之后都采用5V 單電源供電的，為了保證心電信號的完整性，通過調(diào)節(jié)二級放大器的基線，來使基線達到+2.5V 左右，從而將來自運放之前的雙極性心電信號轉(zhuǎn)換成從 0V 到 5V 的正極性信號?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。此放大電路的放大倍數(shù)由反饋電阻來決定的，關(guān)系如下式：R11電流提高經(jīng)過前部分的信號放大和 濾波后，采集到的信號波幅

23、很 小，并不能很好的顯示。這是因 為輸出的信號電流很小，無法驅(qū)圖 8信號的二級放大電路圖巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計9動下級電路。故再設(shè)計的二級放大后面加上一個提高電流模塊，提高輸出電流。電路如右圖所示。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。此運放是一個跟隨器。 其電壓放大為 1,為正相放大器。輸出電流為輸入的（1+3）倍, 這電路具有電流和功率放大的作用。經(jīng)過這個運放后，輸出端的信號就不會因為后級部分負載過大而降低。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。3.2 A/D 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)_CS=1;CLK=0;return buf;本設(shè)計中運用單片機 STC89C52R（和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC1549 實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。把

24、 A/D 芯片的參考電源和地腳接 5V電源和地。實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，只需連線正確，再軟件編寫程序就可REF+ ANALOG IN REF- GND 以了。電路連接如圖所示。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。A兒27| I/O CLOCK36DATA OUT45JcsAD 程序如下所示。10TLC1549 引腳圖un sig ned intget_AD()char i;un sig ned intbuf=O;CLK=O;CS=0;delay_us();for(i=0;i10;i+)CLK=1;delay_us();if(DIN)buf=(buf1)+1;elsebuf=(buf1)+0;；P1.F FrFF F F

25、F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F F F F F FF F F F F F F F F FFF F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F P F F F F F F F FFF FF FrrF FFF F F FVrr F F F F F F F F F F F F F F F If F F F F F F F F F FF F FFF F F F F F F F F F F F F FFF F F F F F F F F F

26、 F F F F F F F F F FF F F F F FFF F FFF F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F F F F FPF F F FFF F FFF F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F FF FF F F F F F F F FF F F FFE F F F FFF F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FFF F FFF F F F

27、 F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F F F F r F F F F FFF F FFF F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F F F FF F F F F F F F F F F F FrFrFrrFFr rF rF FrrF r r r FFF Frr FFr rF左送ILL L p：XJ/www. vmCL.U&L扭收:407豆位辻瞰/FrFIJFF1FF30072013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文18第六章全文總結(jié)論文在研究心電信號采集

28、、傳輸及顯示上，完成了信號的采集，信號高通低 通濾波及 50 陷波處理；心電信號 A/D 轉(zhuǎn)換；無線傳輸以及 PC 機上的心電圖的顯 示。其中采用無線數(shù)據(jù)傳輸，解決了數(shù)據(jù)傳輸線的煩惱。在信號處理問題上，也 根據(jù)美國心電學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)，采集范圍具有權(quán)威性。在設(shè)計制作過程中，遇到一些問題，要 得到比較標(biāo)準(zhǔn)的心電信號， 對電阻和電容的精確值要求比較高，故作品采集的心電信號的準(zhǔn)確性還是有提高的空間； 一種功能的電路可以有幾種不同的電路連接方式，在開始時，器電路的取舍花了很多時間； 開始設(shè)計電路圖時， 查找的資料中，有一處錯誤，由于對該電路了 解不夠，導(dǎo)致走入了誤區(qū)，浪費了很多材料與時間。經(jīng)過這次設(shè)計的制作

29、，學(xué)習(xí)到了很多的東西，比如設(shè)計前對相關(guān)的知識要很了解，設(shè)計中要認真研究與思考，事后要及時總結(jié)等。前文也提出了許多本設(shè)計可提高和發(fā)展的地方，信號采集的越多，越全面反映患者的生理狀況，診斷治療就的越有效果。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽灣愴鍵。巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計19參考文獻1王正光數(shù)據(jù)采集與處理國防工業(yè)出版社，1985.2任家富數(shù)據(jù)采集與總線技術(shù)北京航空大學(xué)出版社，2008.3康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)高等教育出版社，2005.4魏小龍.MSP430 系列單片機接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計實例社，2000.貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。梁原.基于 MATLAB 的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)研究.長春理工大學(xué)，2008.

30、7文咚，劉光斌，姚志成.單片機系統(tǒng)實用抗干擾技術(shù) M.北京：人民郵電出版社.2003.8王林漲等.心電信號處理中濾波器設(shè)計的研究.北京生物醫(yī)學(xué)工程，2002,21(:3).9張石，張新宇.遠程移動心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)J.控制工程.2006、13( 2): 172-174.嚌鰭級廚脹鑲銦礦毀蘄。10孫彤，李冬梅.逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換器綜述.微電子學(xué).2007.11鄧親愷.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計原理M.北京：科學(xué)出版社.2004.12趙云鵬.MATLAB 串口通信在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用.微計算機信息.2006.13王萍，陳長春，龔睿等.基于 nRF905 的無線串口通信系統(tǒng).微計算機信息.2007.1

31、4劉剛、王立香.中文版編程及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2008.致謝首先要感謝我的導(dǎo)師賴森財老師在整個設(shè)計的過程的悉心指導(dǎo)。感謝和我一起度過這段畢業(yè)設(shè)計期間的同學(xué)和好朋友，從論文的選題、方案設(shè)計、資料收集，直至論文的編寫，給了我很多的幫助和支持，給了很多的寶貴的意見，讓我少走了很多彎路，深刻認識做每樣 事情前要收集各方面的信息，力讓自己的努力才能做好， 這期間讓我成長了不少， 使我懂得, 遇到問題如何去找根源、如何去解決，為以后的工作打下了一定的基礎(chǔ)。特別感謝王劍雄、 林永軍、韋朝活在編程、M.北京：北京航空航天大學(xué)出版孫上鵬心電信號采集及無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計x.北京：北京交通大學(xué).2009.201

32、3 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文20調(diào)試期間的幫助和支持。感謝所有在學(xué)習(xí)期間關(guān)心和幫助我的老師、 同學(xué)和朋友。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。摘要Desig n of ECG mon itor based on PCWu Xih ong2009 Sanming Uni versity Electr onic Science and tech no logy of Fujia n Sanming 365401齡 踐硯語蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。The desig n of ECG mon itori ng is a set of acquisiti on, sig nal process ing, tran smis

33、si on anddisplay in one. Data acquisiti on part,the 5 lead ECG to collect ECG sig nal. The sig nal process ing part,accord ing to the desig n requireme nt of most of the ECG , use the zoom, filter, an ti-jam ming and soon a series of sig nal process ing circuit for sig nal process ing. The tran smis

34、si on part uses 51 SeriesMCU as the main MCU to con trol A/D tran sformatio n and wireless tran smissi on module, wirelesstran smissi on sig nal tran smissi on to PC. Fin ally using the editor and window of matlab software interface display ECG graph. In this paper, the desig n of each circuit are h

35、ave a detailed basis, canmake people un dersta nd it more easily.紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。Keywords :ECG amplifyingfiltering device of ADC wireless matlab飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜。巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計21承諾書和授權(quán)書三明學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）承諾書我仔細閱讀了三明學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）的有關(guān)文件規(guī)定。我知道，抄襲別人的成果是剽竊行為，是可恥的，也是違反畢業(yè) 論文（設(shè)計）規(guī)定的。如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括 網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻的表

36、述方式在正文引用 處和參考文獻中明確列出 。烴斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。我鄭重承諾，嚴(yán)格遵守學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）規(guī)定，以自己的真 實水平認真做好畢業(yè)論文（設(shè)計）。如有違反規(guī)定的行為，我將接受 嚴(yán)肅處理。我的畢業(yè)論文（設(shè)計）題目為：學(xué)生簽名：日期：畢業(yè)論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書本論文（設(shè)計）作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定， 同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版， 允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。本人授權(quán)三明學(xué)院可以將本論文（設(shè) 計）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮 印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文（設(shè)計）。擷偽氫鱧轍幕聹諛詼龐。保密，在年解密后適

37、用本授權(quán)書。本論文（設(shè)計）屬于不保密口。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“）作者簽名：日期：2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文22附錄實物圖Matlab 部分程序：function varargout = SerialPortCom mun icati on( vararg in)蹤飯夢摻釣貞綾賁發(fā)蘄。gui_S in glet on = 1;gui_State = struct(gui_Name,mfilename, .婭鑠機職錮夾簣軒蝕騫。gui_S in glet on, gui_S in glet on,gui_OpeningFcn,SerialPortCommunication_Openi

38、ngFcn,.譽諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。gui_OutputFcn,SerialPortCommunication_OutputFcn,.儔聹執(zhí)償閏號燴鈿膽賾。gui_LayoutFc n, ,.gui_Callback, );if nargin & ischar(varargin1)gui_State.gui_Callback = str2fu nc(vararg in 1);end巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計23if n argoutvarargout1: nargout = gui_mai nfcn(gui_State, varargi n:);縝電悵淺靚蠐淺錒鵬凜。else

39、gui_ma infcn( gui_State, vararg in :);endfunction figure1_CloseRequestFcn(hObject, eventdata, handles)驥擯幟褸饜兗椏長絳粵。global nu mber;global o_SerialPort;%- 關(guān)閉串口 -if strcmp(o_SerialPort.Status,ope n)fclose(o_SerialPort);endnu mber=;clear nu mber;delete(hObject);function SerialPortCommunication_OpeningFcn(

40、hObject, eventdata, handles, varargin)癱噴導(dǎo)閽騁 艷搗靨驄鍵。han dles.output = hObject;guidata(hObject, han dles);javaFrame=get(hObject,JavaFrame);javaFrame.setFigureIcon(javax.swing.lmageIcon(update.jpg);鑣鴿奪圓鯢齙慫餞離龐。function varargout = SerialPortCommunication_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)欖閾團皺 鵬緦壽驏頦蘊。

41、varargout1 = han dles.output;function pb_OpenSerialPort_Callback(hObject, eventdata, handles)遜輸吳貝義鰈國鳩猶騸。global o_SerialPort;flag=0;set(hObject,Visible,off);2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文24set(handles.pb_CloseSerialPort,Position,get(handles.pb_OpenSerialPort,Position);幘覘匱駭儺紅鹵 齡鐮瀉。set(ha ndles.pb_CloseSerialPort

42、,Visible,o n);%- 串口初始化-int_ln dex_COM=get(ha ndles.pop_SerialPort,Value);stri ng_COM=get(ha ndles.pop_SerialPort,Stri ng);stri ng_Select_COM=stri ng_COMi nt_ln dex_COM;o_SerialPort=serial(stri ng_Select_COM);%Baud 初始化int_ln dex_Baud=get(ha ndles.pop_BaudRate,Value);stri ng_Baud=get(ha ndles.pop_Baud

43、Rate,Stri ng);stri ng_Select_Baud=stri ng_Baud int_ln dex_Baud;double_Baud=str2double(stri ng_Select_Baud);set(o_SerialPort,BaudRate,double_Baud);%設(shè)置數(shù)據(jù)長度int_lndex_DataBit=get(handles.pop_DataBit,Value);誦終決懷區(qū)馱倆側(cè)澩賾。stri ng_DataBit=get(ha ndles.pop_DataBit,Stri ng);stri ng_Select_DataBit=stri ng_DataBi

44、t(i nt_l ndex_DataBit);醫(yī)滌侶綃噲睞齒辦銩凜。double_DataBit=str2double(stri ng_Select_DataBit);set(o_SerialPort,DataBits,double_DataBit);%設(shè)置停止位長度int_lndex_StopBits=get(handles.pop_StopBits,Value);臚當(dāng)為遙頭韙鰭啰暈糞。string_StopBits=get(handles.pop_StopBits,String);鴣湊鸛齏嶇燭罵獎選鋸。stri ng_Select_StopBits=stri ng_StopBits(i n

45、t_l ndex_StopBits);筧驪鴨櫨懷鏇頤嶸悅廢。double_StopBits=str2double(string_Select_StopBits);韋鋯鯖榮擬滄閡懸贖蘊。巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計25set(o_SerialPort,StopBits,double_StopBits);%設(shè)置輸入緩沖區(qū)大小為1Mset(o_SerialPort,I nputBufferSize,1024000);%串口事件回調(diào)設(shè)置o_SerialPort.BytesAvailableFc nM ode=byte;o_SerialPort.BytesAvailableFcnCou nt=1

46、0;o_SerialPort.BytesAvailableFcn=EveBytesAvailableFcn,ha ndles;濤貶騸錟晉鎩錈撳憲騙。%打開串口 -鈿蘇饌?cè)A檻榪鐵樣說瀉。fopen(o _SerialPort);_ 發(fā)送按鈕打開 _戧礱風(fēng)愴澆鄖適濘嚀贋。set(ha ndles.pb_Se ndData,E nable,o n);set(ha ndles.pb_Se ndData,Visible,o n);guidata(hObject, han dles);%- BytesAvailableFc n 事件回調(diào)函數(shù)function EveBytesAvailableFc n( t

47、,eve nt,ha ndles )global o_SerialPort ck;% nu mber=h_o_SerialPort.BytesAvailable;global nu mber flag ;global ga nu mber1;nu mber =nu mber fread(o_SerialPort,10);2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文if ck=226nu mber仁nu mber fread(o_SerialPort,10);set(handles.edit_ReceiveData,String,nm2str(number);購櫛頁詩燦戶踐瀾襯鳳。set(handle

48、s.edit_ReceiveData,String,num2str(number1);囁奐闃頜曖躑谫瓚獸糞。ck=get(ha ndles.pop_ck,Value);if ck=1if flag=2nu mber=;flag=1;endif flag=3nu mber=;flag=1;endflag=1;dlmwrite(c1.txt, nu mber,delimiter,n,precisio n,3)虛齬鐮寵確嶁誄禱臚鋸。dlmwrite(c2.txt, nu mber1,delimiter,n,precisio n,3)與頂鍔筍類謾蠑紀(jì)黽廢。if ga=0ga=1;endif ga=1g

49、a=0;endend巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計flag=3;27if flag=1nu mber=;flag=2;endif flag=3nu mber=;flag=2;endflag=2;dlmwrite(c2.txt, nu mber,delimiter,n,precisi on ,3)plot(ha ndles.axes2,1:le ngth( nu mber), nu mber);endif ck=3if flag=2nu mber=;flag=3;endif flag=1nu mber=;flag=3;enddlmwrite(c3.txt, nu mber,delimite

50、r,n,precisio n,3)餑詘鉈鯔縹評繒肅鮮驃。plot(ha結(jié)釋鏈蹌絞塒繭綻綹蘊2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文28ndles.axes3,1:le ngth( nu mber) ,nu mber);end%發(fā)送按鈕回調(diào)function pb_SendData_Callback(hObject, eventdata, handles)爺纜鉅摯騰廁綁藎箋潑。global o_SerialPort;string_edit_ReceiveData=get(handles.edit_ReceiveData,String);錁熾邐繒薩蝦竇補飆贗。if(get(handles.C1,Val

51、ue)=get(ha ndles.C1,Max)fprin tf(o_SerialPort,stri ng_edit_ReceiveData);elsedouble_edit_ReceiveData=str2num(string_edit_ReceiveData);曠戧輔鑽襉倆瘋謅琿鳳。fwrite(o_SerialPort,double_edit_ReceiveData);endfunction pb_CloseSerialPort_Callback(hObject, eventdata, handles)轉(zhuǎn)庫蹺僉詘腳瀕諮閥糞。%-按鈕顯示切換設(shè)置-global o_SerialPort;s

52、et(hObject,Visible,off);set(ha ndles.pb_Ope nSerialPort,Visible,o n);%-關(guān)閉串口 -if strcmp(o_SerialPort.Status,ope n)fclose(o_SerialPort);endfunction edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)嬤鯀賊灃謁麩溝賚淶鋸。巫錫鴻：基于 PC 機的心電監(jiān)控設(shè)計29function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)訊鎬謾蟈賀綜樞輒鎖廩。if ispc & is

53、equal(get(hObject,Backgro un dColor),get(0,defaultUico ntrolBackgrou ndColor)set(hObject,Backgrou ndColor,white);endfunction edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)兒躉讀閌軒鯀擬釔標(biāo)藪。function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)繅藺詞嗇適籃異銅鑑驃。if ispc & isequal(get(hObject,Backgro un dColor), get

54、(0,defaultUico ntrolBackgro un dColor)set(hObject,Backgro un dColor,white);endfunction edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)鮒簡觸癘鈄餒嬋鏘戶潑。function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)瞇毆蠐謝銀癩嘮閣蹺贗。if ispc & isequal(get(hObject,Backgro un dColor), get(0,defaultUico ntrolBackgro un dColor)

55、get(hObject,Backgrou ndColor,white);endfunction pop_StopBits_Callback(hObject, eventdata, handles)閔屢螢馳鑷雋劍頌崗鳳。function pop_StopBits_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)檁傷葦開閾燈傘饉諧糧。if ispc &isequal(get(hObject,Backgro un dColor), get(0,defaultUico ntrolBackgro un dColor)set(hObject,Backgro un dCo

56、lor,white);endfunction pop_DataBit_Callback(hObject, eventdata, handles)鄭餼腸絆頎鎦鷓鮞嚶錳。functionpop_DataBit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)棄鈾縫遷馀氣鰷鸞覲廩。if ispc & isequal(getget(0,defaultUico ntrolBackgro un dColor)set(hObject,Backgro un dColor,white);endfunction pop_SerialPort_Callback(hObject,

57、eventdata, handles)調(diào)誶續(xù)鷚髏鋮饅喪劉藪。functionpop_SerialPort_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)厲聳紐楊鱔晉頇兗蓽驃。if ispc &isequal(get(hObject,Backgro un dColor), get(0,defaultUico ntrolBackgro un dColor)set(hObject,Backgro un dColor,white);endfun ctio n pop_BaudRate_Callback(hObject, even tdata, han dies)苧

58、曖蘿藶黃邏閂巹東澤。fun ctio n2013 屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文30pop_BaudRate_CreateFcn(hObject, even tdata, han dies)鴿攝禱鋅儀憚銼嚕緡贊。if ispc &isequal(get(hObject,Backgro un dCoior),get(0,defaultUico ntroiBackgro un dCoior)set(hObject,Backgro un dColor,white);end fun ctio n edit_Se ndData_Callback(hObject, even tdata, han d

59、ies)簞嗇癲剴凈趕鉤嬙鱷鳧。function edit_SendData_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)頑鷲瑪濱廈峴轆庫糞糧。if ispc &isequal(get(hObject,Backgro un dCoior),get(0,defaultUico ntroiBackgro un dCoior)set(hObject,Backgro un dColor,white);endfunction edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)漬閫熾訣團諳賡戰(zhàn)餛錳。function edit5_Cr

60、eateFcn(hObject, eventdata, handles)鐸輜澠頂嫻塊謂爛痹廩。if ispc & isequal(get(hObject,Backgro un dCoior), get(0,defaultUico ntroiBackgro un dCoior)set(hObject,Backgro un dColor,white);endfun ctio n C1_Callback(hObject, even tdata, han dies)fun ctio n edit_ReceiveData_Callback(hObject, even tdata, han dies)搶觀淚婭師謳論櫚陣蘚。fun ctio nedit_ReceiveData_CreateFcn(h