基于ARM动态心电监护系统的研究

论文摘要

心脏病具有突发性的特点,患者不可能长时间地静卧在医院,而且需要实时得到医护人员的监护,所以研发便携式心电监护产品就显得尤为重要。因此,进行高性能动态心电监护系统的研究在临床上具有重要的意义。近年来,随着微电子技术的飞速发展,为展开此类研究和应用提供了良好的技术条件。本文采用ARM7设计的心电数据采集系统,是基于以下两个方面的考虑:一是心脏病的发作具有随机性和危险性,心脏病患者需要长期关注自己的心脏状况,定期或随时请求医生的帮助;二是嵌入式系统是以应用为中心,硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。ARM体系作为专为嵌入式系统设计的处理器内核,由于其高性能、低功耗、易扩展的特点,已经成为嵌入式系统领域应用最广泛的处理器之一。本文首先介绍了电信号的产生、心电信号的干扰和噪声,设计了性能优良的心电数据采集模块,包括心电信号的放大和滤波。然后介绍了微处理器的选型和系统硬件电路设计。选取了高性能、低功耗的LPC2210来设计中央处理单元,扩展了系统存储器和液晶模块。论文对以上工作进行了详细的阐述,基本达到设计要求,为进一步的产品实际应用开发奠定了良好的基础。同时,本文对广大嵌入式系统的初学者和开发人员都有很好的参考价值,可以帮助他们尽快掌握嵌入式系统的基本硬件设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 心电图机 ECG（Electrocardiogaph）的现状及发展趋势
• 1.3 心电理论基础
• 1.4 心电导联
• 1.4.1 双极肢体导联的名称和位置
• 1.4.2 单极肢体导联
• 1.5 本文研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 本文主要研究内容
• 第2章 ARM 嵌入式及开发
• 2.1 引言
• 2.2 嵌入式处理器
• 2.3 ARM 体系结构概述
• 2.4 ARM 微处理器的特点及其应用领域
• 2.5 本章小结
• 第3章 心电数据采集系统设计
• 3.1 系统设计总体要求
• 3.2 前置放大模块的设计
• 3.2.1 输入缓冲器
• 3.2.2 右腿驱动
• 3.2.3 前置放大电路
• 3.3 滤波模块设计
• 3.3.1 引言
• 3.3.2 带通滤波器（BPF）设计
• 3.3.3 50 Hz 陷波电路设计
• 3.3.4 35 Hz 陷波器设计
• 3.4 后级主放大电路设计
• 3.5 电压抬升电路设计
• 3.6 调零电路
• 3.7 电源电路设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 中央处理模块设计
• 4.1 引言
• 4.2 A/D 转换模块
• 4.3 心电信号存储模块
• 4.4 心电信号显示模块
• 4.4.1 液晶模组 CO0511PD-SWE 硬件功能模块说明
• 4.4.2 控制模式及指令
• 4.4.3 LCD 扩展模块
• 4.5 接口电路
• 4.6 实时时钟RTC
• 4.7 本章小结
• 第5章 系统调试
• 5.1 硬件连接
• 5.2 调试平台
• 5.2.1 EasyJTAG-H 仿真器使用及配置
• 5.2.2 使用JTAG 接口下载
• 5.2.3 ADSv1.2 的配置
• 5.3 程序功能调试
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录1 心电数据采集电路
• 附录2 FLASH 烧写主函数
• 附录3 心电数据采集模块调试板