多床位心电监护仪设计与实现

论文摘要

本文为了实现对多个床位患者心电的监护，提出多床位心电监护仪设计思想，解决了传统心电采集过程中只对单床位患者心电的监护，实现了医生集中监护病房中患者心脏跳动的目的。本系统用一台PC机作为上位机，利用Visual C++6.0开发ECG监护控制软件，USB驱动程序和多机通信程序。该ECG监护控制软件主要实现显示心电波形，重显心电信息和显示心率值等功能。下位机利用MCS-51单片机采集患者心电数据，USB2.0转RS-232接口电路把采集到的心电数据上传到上位机中去。本系统利用Keil uvision3开发MCS-51单片机的心电采集数据源程序，并实现了串口一对多通信的功能。噪声等干扰在心电信号的采集过程中是不可避免的，而心电信号又是一种低频弱信号，所以设计解决干扰的电路很有必要。常用的解决干扰的方法有前置放大电路、带通滤波、主放大器、50Hz陷波、35Hz陷波、A/D转换电路。通过对ECG监护软件和下位机中采集心电数据时设计的各种电路的测试，基本达到总体设计的功能目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的目的
• 1.3 课题研究的预期成果
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 心电波形知识及相关技术
• 2.1 心电波形的相关知识
• 2.1.1 心电图由来
• 2.1.2 心电图发展方向
• 2.1.3 心率知识
• 2.1.4 心电图各波段的含义
• 2.1.5 心电信号的特点
• 2.2 心电电极与导联
• 2.3 心电监护中异常心电分析
• 2.4 心电数据采集相关知识
• 2.5 数据通信相关知识
• 第三章 多床位心电监护仪设计方案
• 3.1 多床位心电监护仪总体方案设计
• 3.1.1 方案的功能目标
• 3.1.2 系统总体结构
• 3.2 开发工具选择
• 3.2.1 Visual C++ 6.0 介绍
• 3.2.2 Keil c51 和单片机介绍
• 3.3 心电信号采集的实现
• 3.4 心电监护通信的实现
• 第四章 心电监护仪设计与实现
• 4.1 硬件的总体实现功能
• 4.2 单片机多机通信实现
• 4.2.1 通信原理
• 4.2.2 实现方法
• 4.2.3 通信协议
• 4.3 A/D 转换电路和光电隔离电路
• 4.3.1 A/D 转换
• 4.3.2 A/D 转换电路设计
• 4.3.3 光电隔离电路
• 4.4 单片机心电数据采集设计
• 4.4.1 前置放大电路
• 4.4.2 带通滤波及主放大电路
• 4.4.3 陷波和电平抬升电路
• 4.5 USB 接口与 RS-232 接口转换电路设计
• 4.5.1 CH341 功能特性
• 4.5.2 硬件接口
• 4.5.3 USB 转 RS-232C 转换器设计
• 4.5.4 电路原理图
• 第五章 心电监护仪软件实现
• 5.1 多床位心电监护仪控制软件需求
• 5.2 多床位心电监护仪方案设计
• 5.3 多床位心电监护仪具体设计
• 5.3.1 多床位 ECG 监护软件
• 5.3.2 Visual C++ 6.0 实现 USB 设备接口的通信
• 5.3.3 USB 驱动开发
• 5.3.4 PC 机与单片机之间的通信
• 5.3.5 单片机串口软件设计
• 5.4 软件模拟测试
• 5.4.1 测试方案设计
• 5.4.2 测试结果
• 第六章 总结及展望
• 6.1 本文的工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间论文发表情况