【正文】 MAX1415就是一個很好的解決方案，它是帶有50Hz/60Hz可編程數(shù)字陷波的AD轉(zhuǎn)換器，對工頻的抑制可以達(dá)到110dB，選用此器件可以簡化電路，使設(shè)備體積更小，攜帶更方便。硬件電路部分已經(jīng)介紹了GP16打印機的引腳功能及其與單片機的接口方式，GP16有自己的打印命令和工作方式，可以打印字符串、十六進(jìn)制數(shù)據(jù)和圖形。測量完畢后，還可通過按鍵重新顯示記錄下來的心率值和測量時間值。 177。電容器是一個儲存電能的倉庫。2．采用中斷方式：中斷方式下。本設(shè)計中，由于液晶顯示與打印共用相同的I/O口，因此二者進(jìn)行分時操作，CPU通過液晶顯示的E使能引腳控制液晶顯示的工作狀態(tài)；RW引腳是讀寫控制引腳，完成讀寫功能；同時，CPU可以通過RS引腳選擇寄存器的工作狀態(tài)。在此設(shè)計中，采樣頻率為250Hz，需存儲30秒以上的心電信號，所以存儲容量至少要8K字節(jié)。③RD,WR:讀,寫信號線。ADC0809具有較高的轉(zhuǎn)換速度和精度，受溫度影響較小，能較長時間保證精度，重現(xiàn)性好，功耗較低，且具有8路模擬開關(guān)，所以用于過程控制是比較理想的器件。此信號作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測信號，或向CPU申請中斷的信號。ADC0809的技術(shù)指標(biāo)如下：1) 單一電源，+5V供電，模擬輸入范圍為0～5V。反之則k值取得越小，阻帶寬度越寬，品質(zhì)因數(shù)Q值則越低，陷波特性差但同時穩(wěn)定性好。 二階有源低通濾波電路該濾波器的優(yōu)點在于所用的網(wǎng)絡(luò)元件少，特性容易調(diào)整，輸出阻抗低，元件值分布范圍小，能夠獲得較高的增益。AD620的高輸入阻抗、高共模抑制比以及其他優(yōu)越的性能，使其可以用于ECG測量電路中。③低噪聲、低漂移相對于幅度僅在微伏、毫伏級的低頻生物電信號而言，放大器前置級的這一項要求也是很重要的。右腿電極是右腿驅(qū)動電路的輸入端。由電化學(xué)知識可知，金屬與水溶液之間形成電荷分布——雙電層，產(chǎn)生一定的電位差。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與Vcc連接。龐大的心電數(shù)據(jù)需要大容量的數(shù)據(jù)存儲器，所以要求待選單片機的數(shù)據(jù)區(qū)要大，且容易擴展，還需有2個以上的定時/計數(shù)器。逐次逼近型ADC的轉(zhuǎn)換速度最高能達(dá)到幾十微妙的數(shù)量級，所以完全能夠滿足要求。由于人體心電信號十分微弱，～100Hz之間，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV。由于人體的不均勻性以及可接收多通道輸入，信號易隨外界干擾而變化，從而使心電信號表現(xiàn)出隨機性 [6]。近年來國內(nèi)醫(yī)療儀器公司也紛紛轉(zhuǎn)向12導(dǎo)聯(lián)動態(tài)心電圖儀分為以下幾種類型：國產(chǎn)化(自主研制開發(fā))12導(dǎo)聯(lián)AECG儀：西安藍(lán)港公司研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第一代3導(dǎo)聯(lián)心電圖以后，有心電圖儀，記錄器具有顯示屏，可以觀察心率失常及STT改變等情況。如Mortar公司的12導(dǎo)聯(lián)心電圖儀，ST段分析精確達(dá)到μV級，獨有的ST與HRV相關(guān)分析與動態(tài)血壓同步測定等，美國DMS公司的第二代高性能12聯(lián)心電圖儀，除具有各種心律失常軟件外，獨有P波分析功能，12導(dǎo)聯(lián)ST段維彩色超視圖，率先在QT間期離散度分析上提出具有實用性很高的色譜理論、高性能起搏分析功能，將心率變異性的時域、頻率分析用于阻塞性睡呼吸暫停綜合征的篩選和診斷；美國Preideal Instrument公司生產(chǎn)的3通心電圖儀，能準(zhǔn)確地對起搏信號加以識別，并能分析各種心率失常、STT改。因此，心電監(jiān)護在臨床診斷和治療上不可或缺，而家用心電監(jiān)護儀的研究不僅解決了以上的問題，也使心電監(jiān)護更方便快捷準(zhǔn)確，便于普及，降低突發(fā)性心臟病帶來的危險，也使心臟病人更放心健康的生活。人體的各種生物電的研記錄已經(jīng)成為了解人體各器官的功能、臨床診斷、治療的可靠依據(jù)。甚至一些衛(wèi)生站也無法負(fù)擔(dān)這些復(fù)雜昂貴的醫(yī)療設(shè)備。目前，國內(nèi)外臨床應(yīng)用的主要是3導(dǎo)聯(lián)和12導(dǎo)聯(lián)心電圖儀。此外,大多數(shù)現(xiàn)有的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護系統(tǒng)還有一個共同的不足,就是沒有獨立的自動判病和報警的功能,需要患者在感覺不適時手動記錄或者發(fā)送心電數(shù)據(jù),再由醫(yī)生診斷后做出處置。(5)干擾信號與心電信號本身頻帶重疊(如工頻干擾等)。用電極引導(dǎo)生物電接地,與電極直接接觸的是電解質(zhì)溶液,如導(dǎo)電膏,人體汗液或組織液。逐次逼近型ADC的介紹。2．I/0接口設(shè)置按鍵，進(jìn)行人機交互以及對外執(zhí)行控制功能等都要通過普通I/0口與單片機通訊，所以I/0口數(shù)目要多。(2) GND（11引腳和31引腳）：接地。(2)端口B(PB7..PB0)：端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。生物電引導(dǎo)電極是完成人體和測量系統(tǒng)之間的界面作用。所以，在使用導(dǎo)聯(lián)線時，還要注意保持導(dǎo)聯(lián)線的穩(wěn)定。消除高輸入阻抗影響的最好辦法就是采用更高輸入阻抗的放大器。使用時應(yīng)注意，引線端REF通常接地，確保其良好接地是保持高共模抑制比所必需的。另一方面，心電信號中還混有較高頻率的傳感器和皮膚摩擦所產(chǎn)生的干擾以及開關(guān)電容濾波帶來的開關(guān)噪聲。稱為雙T網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率。8位A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近法。當(dāng)START為高電平時，A/D轉(zhuǎn)換開始。⑩ ：電源端子。本設(shè)計中選用GP16智能微型打印機。GP16接收到CPU的圖形打印命令和規(guī)定的行數(shù)以后，等待主機送來一行96個字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，把這些數(shù)據(jù)所確定的圖形打印出來，然后再接收CPU的圖形數(shù)據(jù)，直到規(guī)定的行數(shù)打印完為止。具體方法可通過16進(jìn)制的數(shù)據(jù)除以總頁數(shù)8得到商和余數(shù)，得到的商為此數(shù)據(jù)點所在的頁，得到的余數(shù)為此數(shù)據(jù)點所在頁的行數(shù)。當(dāng)然，實際應(yīng)用中，對按鍵的要求也是千差萬別，要根據(jù)不同的需要來編制處理程序，這是消除鍵抖動的原則。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般有177。15V電源，然后將15V電源作為供電電源，分別產(chǎn)生177。如果按5s記錄一個數(shù)據(jù)。監(jiān)測儀配有液晶顯示器，可以完成實時數(shù)據(jù)和波形的顯示，便于患者和醫(yī)務(wù)人員直觀的觀察心電波形?？梢酝ㄟ^元器件的選擇和硬件電路的完善使電路更加完善、簡化，提高系統(tǒng)的性能，并使監(jiān)測儀的體積更小、攜帶更方便，同時，降低成本。在論文完成過成中，老師對我的論文給予了認(rèn)真詳盡的審閱和指導(dǎo)。1．存儲器寫數(shù)據(jù)子程序。同時將出錯時的測量時間值保存下來，將心電圖打印出來，等待測試人員檢查。12V電源電路圖3． 5V電源電路圖177。電容器的容量越大，負(fù)載電阻值越大，充電和放電所需要的時間越長。只有當(dāng)CPU接到中斷請求時才開始響應(yīng)。本課題設(shè)置三個按鍵，完成的功能分別是：啟動/停止、翻頁、確定。 AT24C64存儲器與單片機的接口電路其工作原理為：芯片AT24C64是含有8192字節(jié)（65,536位）的EEPROM。GP16為智能微型打印機，機芯為Model150Ⅱ16行針孔，控制器由8039單片機系統(tǒng)構(gòu)成。其轉(zhuǎn)換過程如下：當(dāng)向A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)出一啟動脈沖后，在時鐘的作用下，控制邏輯首先將N位逐次逼近寄存器的最高位置1（其余N1位均為0），經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量后，與輸入的模擬量在比較器中進(jìn)行比較，由比較器給出比較結(jié)果。此信號即為ADC0809的片選信號，高電平有效。1LSB。由Q值要求得到。 帶阻濾波器用于濾除通帶中的某一頻段的頻率成分，與帶通濾波器的作用恰恰相反。前置放大器的增益為： （）共模驅(qū)動電路由對稱電阻和取出人體共模電壓，經(jīng)運算放大器組成反向驅(qū)動放大器施加給人體的右腿，抵消共模干擾。理想的生物電放大器，能夠抑制外界干擾使其減弱到與放大器的固有噪聲為同一數(shù)量級。 本設(shè)計中，選用右腿驅(qū)動電路去除人體攜帶的交流共模干擾、減少位移電流、保護人體安全。有些電極是高度極化的，而有一類電極，如AgAgCL電極只有低微的極化，稱之為不極化電極[5][12]。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。(1)XTAL1（12引腳）：反向振蕩放大器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端。Atmega16單片機具有如下的特點：Atmega16單片機在單一時鐘周期內(nèi)執(zhí)行功能強大的指令。6264的存儲容量為8K字節(jié)，與微處理器的接口形式是并行的，有13根地址線、8根數(shù)據(jù)線，封裝為DIP28。電極極化電壓引起基線漂移是由于測量電極與生物體之間構(gòu)成化學(xué)半電池而產(chǎn)生的直流電壓，最大可達(dá)300mV，因此心電放大器的前級增益不能過大，而且要有去極化電壓的RC常數(shù)電路。15V、177。經(jīng)銷國外名牌產(chǎn)品：這些產(chǎn)品都結(jié)合我國的國情，改和漢化處理，開發(fā)出中英文雙界面，為基層醫(yī)院提供了方便。由于其具有突發(fā)性、短暫性和危險性的特點,要防治心臟病就必須對患者的心電進(jìn)行長時間實時檢測,而遠(yuǎn)程醫(yī)療、社區(qū)護理正是解決這一問題的有效辦法?？傊?，該便攜式、低功耗心電信號處理儀可為我國的家庭醫(yī)療保健做出重要貢獻(xiàn)。也就是說，心電圖是從體表記錄的心臟電位隨時間變化而變化的曲線,它可以反映出心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電位變化[28]。通過監(jiān)測，可發(fā)現(xiàn)心臟節(jié)律異常，各種心律紊亂，如房性、室性早搏，心肌供血情況、電解質(zhì)紊亂等[2]。協(xié)助涉及臨床心電活動的研究工作包括評價各種心血管疾病和治療對病人心電活動的影響等。2000年前后,又出現(xiàn)了使用GSM modem或帶紅外接口的手機作為通訊載體的監(jiān)護系統(tǒng)。(3)屬低頻信號，～100Hz，～20Hz。同時，完成數(shù)據(jù)分析和診斷分析的中央處理系統(tǒng)由單片機實現(xiàn)，單片機對采集到的數(shù)字信號進(jìn)行壓縮以及顯示、存儲、打印等處理，使整個系統(tǒng)具有智能化的特點，并且，當(dāng)病人心律發(fā)生異常時具有報警功能。ADC芯片型號很多，在精度、速度和價格方面千差萬別，較為常見的主要是逐次逼近型和雙積分型，還有電壓頻率變換型（V/F變換器）。第三章 硬件電路的設(shè)計家用心電監(jiān)測儀要求智能化、小型化，要實現(xiàn)的功能對控制器提出很高的要求。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。Atmega16單片機在一個芯片內(nèi)將增強性能的RISC 8位CPU與可下載的FLASH相結(jié)合使其成為適合許多要求，具有高度靈活性和低成本的嵌入式高效微控制器。導(dǎo)聯(lián)線是將電極提取的心電信號傳輸?shù)胶罄m(xù)電路的導(dǎo)線，由于心電信號在傳輸過程中會受到多種因素的干擾。①高輸入阻抗心電信號源本身是高內(nèi)阻的微弱信號源，通過電極提取的心電信號又呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的高內(nèi)阻特性。使用時只需在1腳和8腳接入一電阻以設(shè)置所需要的增益G。其中，巴特沃斯二階有源高通濾波電路的截止頻率為： () ()電壓增益為： ()。信號經(jīng)過這樣兩條支路送到輸出端。能夠變模擬量為數(shù)字量的器件稱作模數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱A/D轉(zhuǎn)換器）。⑨ VREF(+)、VREF()：參考電壓端子。本設(shè)計中，將ALE和OE引腳置高，允許C、B、A通道被選中，并允許從ADC0809中讀取數(shù)字信號，同時將ADDA、ADDB、ADDC接地，選擇IN0作為模擬量的輸入端。命令字中的點行數(shù)n為選擇字符行之間的行距參數(shù),若n=10,則行距為3個點行數(shù)。 LCM的數(shù)據(jù)總線D0～D7可直接與單片機的I/O口相連，同樣的，LCM的3條控制線E、R/W和也可以直接連到未被用到的I/O口上。軟件法其實很簡單，就是在單片機獲得P口為低的信息后，不是立即認(rèn)定S1已被按下，而是延時10毫秒或更長一些時間后再次檢測P口，如果仍為低，說明S1的確按下了，這實際上是避開了按鍵按下時的抖動時間。這種脈動直流一般是不能直接用來給集成電路供電的，而要通過整流電路將交流電變成脈動的直流電壓。12V、177。本心電監(jiān)測儀