便携式心电信号采集仪的研究与开发

论文摘要

一些特殊的心血管或心脏病患者,在正常工作生活时发病,而到医院检查时症状消失,导致在医院无法检测到异常心电图,无法对病情做出诊断,耽误了治疗的最佳时机。如果长时间在医院等待症状出现,不仅耽误时间还会增加病人家属及社会的负担,所以心电信号采集有重要意义。传统的心电监护器都是通过无线网络实现医生对心血管疾病患者的全程监护,其制造与维护成本高,普通人没有能力负担,所以不能够广泛普及。本研究提供的便携式心电信号采集仪通过U盘24小时记录患者的心电信号,医生可以通过读U盘中的数据了解患者发病时的心电信号,为病情的准确诊断提供了依据。根据系统的功能要求,本文首先介绍了心电基本原理,提出了心电信号采集仪的整体设计方案及系统的设计原则等。其次,详细介绍了心电信号采集仪的硬件和软件设计。硬件电路主要包括模拟电路部分和数字电路部分。模拟电路部分主要完成心电信号的采集、放大和滤波等。数字电路包括对模拟部分输出的心电信号的A/D转换,对心电信号的处理、存储,对其它各部分的控制,实现与上位机的USB通信,将采集的心电信号上传到PC机的电路等。软件主要实现启动A/D转换对心电信号进行采集,存储和传输等。最后,介绍了心电数据软件处理过程。本文研究的便携式心电信号采集仪既可用于医院病情诊断,也可用于家庭采集。相对于现有的许多无线监控系统其制造成本低,便于推广,具有重要的社会价值和经济价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源及研究的目的和意义
• 1.2 心电采集仪的研究动态及发展现状
• 1.3 课题的主要研究内容
• 第2章 系统整体设计
• 2.1 心电基本原理
• 2.1.1 心电图的产生及特征
• 2.1.2 心电信号的特征
• 2.1.3 常用心电图导联
• 2.1.4 心电信号的噪声干扰
• 2.2 系统设计原则
• 2.3 系统整体结构
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统的硬件设计与实现
• 3.1 模拟电路部分
• 3.1.1 前置放大电路
• 3.1.2 右腿驱动电路设计
• 3.1.3 滤波放大电路
• 3.1.4 50Hz陷波器的设计
• 3.2 数字电路电路
• 3.2.1 单片机电路
• 3.2.2 A/D转换电路
• 3.3 大容量移动存储部分设计
• 3.3.1 U盘的特点和工作原理
• 3.3.2 U盘和MCU接口电路设计
• 3.3.3 U盘的内部数据结构介绍
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统的软件设计与实现
• 4.1 数据的采集
• 4.2 数据的存储
• 4.2.1 U盘软件设计
• 4.2.2 CH375参数
• 4.3 本章小结
• 第5章 心电数据处理设计
• 5.1 50Hz工频干扰滤波
• 5.1.1 简单整系数带阻滤波
• 5.1.2 小波滤波
• 5.1.3 平滑滤波
• 5.2 软件滤波结果
• 5.3 心电数据压缩算法
• 5.4 本章小结
• 第6章 系统的性能测试
• 6.1 系统硬件测试
• 6.2 系统整体性能测试
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1
• 附录2
• 学位论文评阅及答辩情况表