【正文】 (此行文字閱后刪除 )。 此設(shè)計(jì)以 MSP430 系列單片機(jī) MSP430F149 微處理器為核心器件，自帶 A／ D轉(zhuǎn)換器，完成了數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換功能；擴(kuò)展了 USB 接口，完成了傳輸功能。 R/W 是讀寫(xiě)控制信號(hào)，高電平時(shí)液晶顯示器工作在讀模式，低電平時(shí)工作在寫(xiě)模式。液晶顯示器具有 8 位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)， 6位控制線(xiàn)以及電源線(xiàn)，背光亮度可以通過(guò)電位器來(lái)調(diào)節(jié)。點(diǎn)陣式中的點(diǎn)相當(dāng)于段式中的段，由于點(diǎn)很多，可以顯示更為復(fù)雜的內(nèi)容。背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以反射光線(xiàn)。我們正是利用液晶的這種效應(yīng)顯示圖像和字碼的。 液晶顯示 液晶是介于液體和晶態(tài)固體之間的一種各向異性凝聚流體，它既像液體那樣具有流動(dòng)性，又像晶體那樣具有光學(xué)上的各向異性。它有兩個(gè)獨(dú)立的鬧鐘， 報(bào)警可按秒、分、時(shí)、日、月及星期設(shè)置。為了給醫(yī)生診斷提供詳細(xì)的心電數(shù)據(jù)和資料，我們必須記錄下各段心電信基于 MSP430 超低功耗 MCU的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀及其系統(tǒng)的研究；因此我們?cè)谙到y(tǒng)中加入了實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 X1208，它是一個(gè) SOP封裝的 8 腳的芯片 ,X 體積僅為 。 CLK、 MISO、 MOSI 和 CS 四線(xiàn)構(gòu)成 SPI 通訊接口，分別與單片機(jī)MSP430F149 的 口相連，因?yàn)檫@四個(gè)端口有第二復(fù)用功能，即 SPI接口。 SPI 接口協(xié)議首先是由 Motorola 公司提出來(lái)的，現(xiàn)在廣泛存在于各類(lèi)微型控制器中。主機(jī)能自動(dòng)選擇其中任意～種模式。 SD 卡 (Secure Digital Memory Card)是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，由松下、東芝和 SanDisk 公司共同開(kāi)發(fā)研制，體積小，但擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性和很好的安全性。連線(xiàn)圖如圖 所示： VREGINVDO TXDGND CP 2101VBUSRXDD +D URXD 1MSP 430 F 149UTXD 1VBUS D D + GND USBCONNECTOR1 uF4 . 7 uF0 . 1 uF章及標(biāo)題 17 圖 CP2101電路 圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 24 小時(shí)采集的心電信號(hào)數(shù)據(jù)量計(jì)算如下：采樣率 500 點(diǎn) /s，每個(gè)點(diǎn)用 8位表示．則數(shù)據(jù)量為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (4)具有較小的封裝。 CP2101 的 USB 功能無(wú)需外部元件，而大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)者的 USB 器件則需要額外的終端晶體管、上拉電阻、晶振和 EEPROM。 CP2101 的 UART 接口包括 TX(發(fā)送 )和 RX(接收 )數(shù)據(jù)信號(hào)以及 RTS， CTS， DSR， DTR， DCD 和 RI 控制信號(hào)?？紤] NUSB 接口的先進(jìn)性以及目前使用的廣泛性，本系統(tǒng)使用 USB 接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信就完全可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。 用戶(hù)對(duì)定時(shí)器 A 的所有操作都是通過(guò)操作該模塊的寄存器完成的。 ●可以選擇設(shè)置時(shí)鐘源。它有 3 個(gè)捕獲 /比較寄存器。 定時(shí)器 定時(shí)器在單片機(jī)系統(tǒng)中是非常重要的部分，它在事件控制與管理方面有著重要的應(yīng)用。為避免電源電壓波動(dòng)對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換造成干擾，我們采用了內(nèi)部參考電壓 ，提高精度。 和 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ADCl2 內(nèi)核是一個(gè)帶有采樣與保持功能的 12 位轉(zhuǎn)換器；內(nèi)部參考電壓發(fā)生器，同時(shí)有兩種參考電壓值可供選擇；采樣與轉(zhuǎn)換過(guò)程中所需要的時(shí)鐘信號(hào)源可以選擇；采樣及轉(zhuǎn)換所需的時(shí)序控制電路；轉(zhuǎn)換結(jié)果有專(zhuān)門(mén)的桶型緩存；采樣速度快，最高可達(dá) 200kbps； 12 位轉(zhuǎn)換精度， l 位非線(xiàn)性微分誤差， 1 位非線(xiàn)性積分誤差；內(nèi)置采樣與保持電路；有多種時(shí)鐘源可提供給ADCl2 模塊，而且模塊本身內(nèi)置時(shí)鐘發(fā)生器；內(nèi)置溫度傳感器；配置有 8路外部通道與 4 路內(nèi)部通道；內(nèi)置參考電源，而且參考電壓有 6 種可編程的組合；模數(shù)轉(zhuǎn)換有 4 種模式。 ● 12 位 A， D 轉(zhuǎn)換器 ADCl2。 ●帶有 7 個(gè)捕捉／比較寄存器的 16 位定時(shí)器 Timer_B7。采用這種方式只需要一臺(tái) PC機(jī)和一個(gè) JTAG調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。 第三， MSP430 具有豐富的片內(nèi)外圍電路，它內(nèi)置 12 位高性能 A/D 轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)帶有捕獲計(jì)時(shí)寄存器的 16 位定時(shí)器、 60KB 的 FLASH ROM、 2KB章及標(biāo)題 13 的 RAM、 48 個(gè)可復(fù)用 I/O 引腳和兩個(gè)通用同步 /異步串行通訊接口等。在等待方式下，耗電為 ，在節(jié)電方式下，最低可達(dá) 。 MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。在電子技術(shù)高速發(fā)展的今 天，市場(chǎng)上可供選擇的處理器有很多種，最常見(jiàn)的有單片機(jī)、 DSP、 PLC、 ARM 等。因而可通過(guò)一個(gè)窗口比較器，當(dāng)電壓超出窗口范圍時(shí)，認(rèn)為發(fā)生電極脫落， 比較器輸出電平由正常時(shí)的高電平變?yōu)榈碗娖剑a(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。右腿驅(qū)動(dòng)的工作原章及標(biāo)題 9 理是將由人體體表獲得的共模電壓通過(guò)負(fù)反饋放大的方式輸回人體，從而達(dá)到抵消共模干擾的作用，從根本上抑制共模電壓?？傻棉D(zhuǎn)折頻率為： 圖 高通濾波電路 右腿驅(qū)動(dòng)電路 人體接地是造成觸電事故的一個(gè)重要原因，因此取消人體接地是最根 安全用電措施。 圖 低通濾波電路 高通濾波電路 由于心電信號(hào)微弱，需要多級(jí)放大，而多級(jí)直接耦合的直流放大器雖能滿(mǎn)足要求，但多級(jí)直接耦合的直流放 大器容易引起基線(xiàn)飄移。如果所選用高精度、匹配較好的運(yùn)放， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。上式顯示為了得到較高的共模抑制比，第一級(jí)的兩個(gè)運(yùn)放無(wú)論是開(kāi)環(huán)增益還是 CMRR 都應(yīng)盡可能地匹配。 、 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的影響可以忽略。 由集成儀器放大器的共模抑制比決定。 可以由下式來(lái)計(jì)算： 其中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。本電路的差動(dòng)輸出可以由下式計(jì)算： 其中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =O，則運(yùn)放 U2 的輸出電壓為 0，等同于接地；而當(dāng)兼有共模電壓和差模信號(hào)輸入時(shí)， U2 的總輸出只包含輸入信號(hào)的共模部分 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的中點(diǎn)電壓 錯(cuò)誤 !未找到引用源。于是本電路在后級(jí)使用集成儀用放大器，并采用阻容耦合電路隔離直流信號(hào)，因而可使得集成儀用放大器取得較高的差模增益，從而得到很高的共模抑制比性能。并聯(lián)型雙運(yùn)放儀器放大器的優(yōu)點(diǎn)是不需精密的匹配電阻，理論上它的共模抑制比為無(wú)窮大，且與其外圍電阻的匹配程度無(wú)關(guān)。 本設(shè)計(jì)采用的生物前置放大器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以在抑制直流干擾的情況下，提供極高的共模抑制比。它不但可以提供很高的輸入阻抗，而且如果第一級(jí)設(shè)為高增益，無(wú)須匹配就可以得到高共模抑制比。 章及標(biāo)題 5 圖 保護(hù)與輸入緩沖電路 前置放大電路 生理電信號(hào)前置放大器是生理電測(cè)量?jī)x器的重要組成部分，其作用是將微弱信號(hào)高保真放大，以便進(jìn)一步處理、記錄或顯示。 保護(hù)與緩沖電路 為了確保病人的與儀器的安全，本課題利用 TVS90 放電管作為保護(hù)電路，當(dāng)儀器與人體接觸時(shí)，電壓過(guò)大時(shí)，會(huì)將 TVS90 導(dǎo)通，直接接地，也防止了后面的器件損壞?？偟膩?lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)心電圖的心電放大器的設(shè) 計(jì)有如下要求 (1)增益為 800～ lO00 左右； (2)頻率響應(yīng)為 ～ 45Hz： (3)輸入阻抗為 ～ 10MΩ； (4)共模抑制比大于 80dB； (5)低噪聲、低漂移。心電放大器運(yùn)行過(guò)程中的噪聲主要表現(xiàn)為電子線(xiàn)路的固有熱噪聲和 散粒噪聲，這都屬于白噪聲，其幅值成正態(tài)分布。而且心電信號(hào)的探測(cè)要受到現(xiàn)場(chǎng)很多電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的干擾，尤其是市電的共模干擾，還有其他共模干擾常把微弱的心電信號(hào)淹沒(méi)。 ，不可避免的就會(huì)把共模干擾信號(hào)轉(zhuǎn)化為電路無(wú)法克服的差模信號(hào)．只有增大心電放大器的輸入阻抗，才能減少其影響。設(shè)兩個(gè)電極與皮膚的接觸電阻為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。心電信號(hào)損失嚴(yán)重，而且信號(hào)源過(guò)負(fù)荷使心電信號(hào)產(chǎn)生畸變。人體內(nèi)組織液是一種電解質(zhì)，所以 R 與組織液離子濃度有關(guān)。 =R＋ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。在低頻的情況下，這個(gè)源阻抗為純電阻 錯(cuò)誤 !未找到引用源。而按照美國(guó)最新標(biāo)準(zhǔn)要求，動(dòng)態(tài)心電圖頻帶應(yīng)不窄于 ～ 40Hz，所以，要求心電放大器在此頻率范圍內(nèi)必須不失真地放大所檢測(cè)的各種心電信號(hào)，為了減少不需要的帶外噪聲，心電信號(hào)用高通和低通濾波器來(lái)壓縮通頻帶，經(jīng)過(guò)這樣的心電放大器心電信號(hào)才具有可靠的診斷價(jià)值。 本章小結(jié) .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 常見(jiàn)的心律異常類(lèi)型及特征 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 2 章 心電圖的產(chǎn)生和特征 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 In the late 1950s in . a scientist called Holter have invented the first such dynamic electrocardiogram instrument, people called Holter monitor or Dynamic electrocardiograph, this technology can be realized in clinical long and dynamic of ECG records, known as HOLTER. It’s very helpful to cardiac function in the early diagnosis that if it can record the patient 24 hours of dynamic ECG data process and provide the doctors materials that has