【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在發(fā) 送過(guò)程中， NRF905 自動(dòng)完成以下工作：射頻寄存器自動(dòng)開(kāi)啟。 （ 2） 在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，引腳 DR 置高。 （ 3） 打包數(shù)據(jù)（包含字頭和 CRC 校驗(yàn)碼）。 （ 4） 發(fā)送數(shù)據(jù)包。 這些程序的過(guò)程約 10us。故在發(fā)送的期間要加一個(gè)延時(shí)程序。在 發(fā)送過(guò)程中，無(wú)論 trx_ce和 tx_en 端口是高還是低，傳輸都不會(huì)中斷。 一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)完，就進(jìn)行下一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送，若是沒(méi)有數(shù)據(jù)可發(fā)送時(shí)， 905 自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。 nRF905 只要硬件連接好后，剩下的就只是軟件問(wèn)題了，編程好后就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú) 圖 13 發(fā)送程序框圖 20xx 屆 電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 12 線(xiàn)傳輸了。 接收部分 接收部分的主要實(shí)現(xiàn)功能是：用無(wú)線(xiàn)模 塊接收由發(fā)送部分發(fā)送的心電數(shù)據(jù)，再通過(guò)單片機(jī)的 SPI 接口接收數(shù)據(jù)，通過(guò)串口功能，把數(shù)據(jù)傳輸給電腦。 nRF905 處于接收模式，其他無(wú)線(xiàn)設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)才能接收到。接收模式啟動(dòng)后，接近入接收模式，完成以下工作： （ 1） 載波檢測(cè)。 nRF905 模塊進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到相同頻段的載波時(shí)，就置高 CD引腳。 （ 2） 地址匹配。發(fā)送的數(shù)據(jù)中都有目的地址，地址與本機(jī)相同，就接收信號(hào)，若不同就不接收。在接收同時(shí)，地址匹配信號(hào)（ AM）引腳立即置高。 （ 3） 接收數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包被接收后，存入 RX_PLAYLOAD 寄存器中。 （ 4） 數(shù)據(jù)就緒。有效數(shù)據(jù)接收到后 ，去除其字頭，置高 DR 引腳，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)好， 可以開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。單片機(jī)就通過(guò) SPI 接口讀出寄存器中的數(shù)據(jù)。 和發(fā)送部分相比。接收部分運(yùn)用的無(wú)線(xiàn)模塊的配置、啟動(dòng)和發(fā)送等幾乎一樣，唯一不同的是一個(gè)處于發(fā)送方式，一個(gè)處于接收方式。發(fā)送部分有一個(gè) AD 轉(zhuǎn)換模塊，而接收部分有一個(gè)串口通信模塊。這樣看來(lái)接收部分的程序框圖和發(fā)送的大致相同，只是把 AD 轉(zhuǎn)換的那部分換成串口通信部分，這里就不再詳細(xì)表述。 第四章 心電信號(hào)的顯示 MATLAB 是一個(gè)高技術(shù)計(jì)算的開(kāi)發(fā)環(huán)境，比如科學(xué)計(jì)算，可視化和 交互式程序設(shè)計(jì)。它是一個(gè)易于使用的集成 Windows 環(huán)境，數(shù)值分析，矩陣計(jì)算，可視化，和許多其他功能。 圖 14 數(shù)據(jù)接收部分電路圖 巫錫鴻：基于 PC 機(jī)的心電監(jiān)控設(shè)計(jì) 13 目前， MATLAB 的工具箱功能延伸到數(shù)據(jù)采集、圖像處理、概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、優(yōu)化算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、偏微分方程求解、小波分析、信號(hào)處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、DSP 與通訊等領(lǐng)域中。 [6] 本設(shè)計(jì)中采用 matlab 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)心電圖在 PC 機(jī)上的顯示。主要是串口初始化等相關(guān)程序部分、波特率和數(shù)據(jù)位和發(fā)送位等程序部分、數(shù)據(jù)接收程序部分、顯示通道程序部分。 利用通信類(lèi) serial 來(lái)創(chuàng)建串口對(duì)象，通信是設(shè)置串 口對(duì)象屬性和通信模式來(lái)進(jìn)行。設(shè)計(jì)中利用串口傳輸，開(kāi)啟串口需要用 fopen 函數(shù)。還需 fread 函數(shù)讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)，結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸需要 fclose 函數(shù)。 [12]本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用到的是串口事件回調(diào)函數(shù)來(lái)處理窗口收到的消息、以及畫(huà)圖函數(shù)來(lái)畫(huà)出收到的數(shù)據(jù)等。 在設(shè)置回調(diào)函數(shù)時(shí)，首先設(shè)置回調(diào)函數(shù)的名稱(chēng)和輸入?yún)?shù)。然后是回調(diào)函數(shù)的定義，來(lái)實(shí)現(xiàn)想要的功能。如下程序?yàn)榇谑录卣{(diào)設(shè)置： =39。byte39。 =10。 ={@EveBytesAvailableF,handles}。 要用到 matlab 的畫(huà)圖功能來(lái)顯示出心電圖。首先要對(duì)接收數(shù)據(jù)部分施控件，即類(lèi)似于按鈕；接著把接收的數(shù)據(jù)存到緩存中，定義成一個(gè)變量，最后運(yùn)用畫(huà)圖功能把數(shù)據(jù)畫(huà)成圖表形式。程序如下： if ms==1 figure(1)。 set(0,39。ShowHiddenHandles39。,39。On39。)。 set(gcf,39。menubar39。,39。figure39。)。 plot(1:1:length(M1),M1,39。39。,1:1:length(M2),M2,39。39。,1:1:length(M3),M3,39。39。) Xlabel(39。 時(shí)間 39。)。 Ylabel(39。 電壓 39。)。 legend(39。信道一 39。,39。信道二 39。,39。信道三 39。,1)。 end 這里介于篇幅就不再多加介紹了 。 第 五 章 硬件測(cè)試 和軟件的調(diào)試 硬件測(cè)試 20xx 屆 電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 14 為了硬件調(diào)試，在設(shè)計(jì)硬件實(shí)物時(shí)，把信號(hào)采集、信號(hào)濾波、信號(hào)放大等分別接一個(gè)測(cè)試輸出端口。測(cè)試時(shí)，把電極片按前面介紹的位置貼好，在本設(shè)計(jì)中直接把濾波后的心電信號(hào)接到示波器上進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下圖所示。可以看出示波器上的信號(hào)為心電信號(hào)。信號(hào)的頻率和心電信號(hào)一樣，放大的倍數(shù)和計(jì)算值差不多，且每個(gè)心電沖擊信號(hào)相隔 1s，其中沖擊的幅值不一樣是因?yàn)殡姌O片不穩(wěn)定等外界因素，依舊可以肯定是心電信號(hào)。故可以省去電極片采集信號(hào)部分的測(cè)試。 為了看清心電的基線(xiàn)的特性，本設(shè)計(jì)中再把心電信 號(hào)放大些，以便基線(xiàn)的特性更加明顯。同時(shí)由采集到的信號(hào)可知心電信號(hào)的基線(xiàn)的紊亂挺多的。故設(shè)計(jì)中還加有一個(gè) 50HZ 的陷波電路，濾除 50HZ 的工頻干擾。這樣基本就達(dá)到理想的心電信號(hào)。 軟件調(diào)試 軟件部分主要包括信號(hào)的 AD 轉(zhuǎn)換部分、信號(hào)的無(wú)線(xiàn)發(fā)送和接收部分、串口通信和軟件顯示程序。在程序調(diào)試中，首先是運(yùn)用串口連接 PC 機(jī)部分程序，這里用開(kāi)發(fā)板來(lái)調(diào)試程序，用 UartAssist(串口助手 )來(lái)顯示通信的端口、波特率和數(shù)據(jù)等。接著進(jìn)行的是 NRF905 通信調(diào)試，在 905 調(diào)試中重要的是其配置的數(shù)據(jù)要一樣，接著是數(shù)據(jù)位、 SPI 和寄存器的一些程序。先用發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)做檢測(cè)，經(jīng)過(guò)幾次測(cè)試和修改后， 905 通信部分程序調(diào)試成功。最后是 AD 轉(zhuǎn)換信號(hào)通過(guò) 905 發(fā)送和接收顯示于串口助手界面，測(cè)試階段，用電源信號(hào)作為輸入，直接看串口助手上的數(shù)據(jù)是否為電源信號(hào)為準(zhǔn)，如是則通信正常。正常后把輸入信號(hào)改為地來(lái)檢測(cè)。串口助手界面及用電源接入 ADC 后接收到的數(shù)據(jù)如下圖所示。 這些調(diào)試成功后就可以直接接入心電信號(hào)測(cè)試了。本設(shè)計(jì)中采用 matlab 軟件顯示波形，下圖顯示的為兩個(gè)不同時(shí)段的心電圖?？梢钥闯鍪切碾姴ㄐ巍Ｆ渥畲蠓禐椋?300/1024） *5 圖 15 示波器上顯示采集的心電圖 圖 16 串口接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)測(cè)試 巫錫鴻：基于 PC 機(jī)的心電監(jiān)控設(shè)計(jì) 15 ≈ ，其中 5 為基準(zhǔn)電壓。橫坐標(biāo)為采集的點(diǎn)數(shù)，采樣頻率為 9600Hz。可知尖峰間隔約為 1S 左右。再者，每個(gè)尖峰出的波形和標(biāo)準(zhǔn)的心電波形類(lèi)似，即包括 R 波、 T 波等。所以可以肯定采集到的信號(hào)為心電信號(hào)。 第 六 章 全文總結(jié) 論文在研究心電信號(hào)采集、傳輸及顯示上，完成了信號(hào)的采集，信號(hào)高通低通濾波及 50 陷波 處理；心電信號(hào) A/D 轉(zhuǎn)換； 無(wú)線(xiàn)傳輸以及 PC機(jī)上的心電圖的顯示。其中采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，解決了 數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)的煩惱。在信號(hào)處理問(wèn)題上，也根據(jù) 美國(guó)心電學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，采集范圍具有權(quán)威性。在 設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，遇到一些問(wèn)題，要得到比較標(biāo)準(zhǔn)的心電信號(hào)，對(duì)電阻和電容的精確值要求比較高，故作品采集的心電信號(hào)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(kāi)始時(shí)，器電路的取舍花了很多時(shí)間；開(kāi)始設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，查找的資料中，有一處錯(cuò)誤，由于對(duì)該電路了解不夠，導(dǎo)致走入了誤區(qū)，浪費(fèi)了很多材料與時(shí)間。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)的制作，學(xué)習(xí)到了很多的東西，比如設(shè)計(jì)前對(duì)相關(guān)的知識(shí)要很了解，設(shè)計(jì)中要認(rèn)真研究與思考，事后要及時(shí)總結(jié)等。前文也提出了許多本設(shè)計(jì)可提高和發(fā)展的地方，信號(hào)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。 圖 17 心電信號(hào)在 matlab 上的顯示圖形 20xx 屆 電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 16 參考文獻(xiàn) [1] 王正光 .數(shù)據(jù)采集與處理 .國(guó)防工業(yè)出版社， 1985. 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[14] 劉剛、王立香 .中文版編程及應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社， 20xx. 致謝 首先要感謝我的導(dǎo)師賴(lài)森財(cái)老師在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程的悉心指導(dǎo)。感謝和我一起度過(guò)這段畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的同學(xué)和好朋友，從論文的選題、方案設(shè)計(jì)、資料收集，直至論文的編寫(xiě)，給了我很多的幫助和支持，給了很多的寶貴的意見(jiàn)，讓我少走了很多彎路，深刻認(rèn)識(shí)做每樣事情前要收集各方面的信息，加上自 己的努力才能做好，這期間讓我成長(zhǎng)了不少，使我懂得，遇到問(wèn)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、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。 摘要 Design of ECG monitor based on PC Wu Xihong 20xx Sanming University Electronic Science and technology of Fujian Sanming 365401 The design of ECG monitoring is a set of acquisition, signal processing, transmission and display in one. Data acquisition part,the 5 lead ECG to collect ECG signal. The signal processing part, according to the design requirement of most of the ECG, use the zoom, filter, antijamming and so on a series of signal processing circuit for signal processing. The transmission part uses 51 Series MCU as the main MCU to control A/D transformation and wireless transmission module, wireless transmission signal transmission to PC. Finally using the editor and window of matlab software interface display ECG graph. In this paper, the design of each circuit are have a detailed basis, can make people understand it more easily. Keywords : ECG amplifying filtering device of ADC wireless matlab 20xx 屆 電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 18 承諾書(shū)和授權(quán)書(shū) 三明學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )承諾書(shū) 我仔細(xì)閱讀了三明學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(jì)）規(guī)定的。如果引用別人的成果或其他公開(kāi)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(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。 我鄭重承諾，嚴(yán)格遵守學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）規(guī)定，以自己的真實(shí)水平認(rèn)真做好畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。如有