基于單片機(jī)的心電圖儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)doc-文庫(kù)吧資料
2024-07-31 01:19本頁(yè)面
【正文】 定性，利用雙T二階帶阻濾波電路進(jìn)行陷波。（3）我們用同樣的方法設(shè)計(jì)了低通濾波器。我們先設(shè)AD620的Rg=5K，外接電阻分別為50K，這樣前置的放大倍數(shù)大概就是20倍，但經(jīng)過(guò)測(cè)試，輸出的波形會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真，于是我們把Rg換成了一個(gè)50K的可變電阻，經(jīng)過(guò)調(diào)試當(dāng)Rg=，波形失真最小。從而允許紋波的峰峰值按近似電流放電計(jì)算，并設(shè)(通角)，則C= 選取濾波電容C=2200/30V(2) +5V電源(1A) 電源電路如圖所示允許的最大紋波峰峰值C= 選取濾波電容C=4700/16V（三）+12V電源設(shè)計(jì)同上，電路圖如下：七、測(cè)試報(bào)告（儀器種類(lèi)、型號(hào)、觀測(cè)現(xiàn)象、測(cè)試步驟）(一)、測(cè)試儀表100M的模擬示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)波發(fā)生器、EDA系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、仿真器、PC機(jī)等。T型電阻的結(jié)構(gòu)如下： 圖七 設(shè)Vin=0V 時(shí)，V0=V1；Vin=5V時(shí)，V0=V2。這樣，不斷地切換兩個(gè)通道來(lái)進(jìn)行輪流顯示，只要切換的速度足夠快，同樣在示波器看上去也是兩路信號(hào)同時(shí)顯示。方案二：采用模擬開(kāi)關(guān)和89C51來(lái)進(jìn)行控制，具體電路見(jiàn)原理圖，在某一時(shí)刻我們只讓單片機(jī)存儲(chǔ)的一路信號(hào)送往DAC0832，在DAC0832輸出的外部我們并聯(lián)了兩個(gè)倒T形網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行電平移位，而這兩個(gè)倒T形網(wǎng)絡(luò)另一端接在高速模擬開(kāi)關(guān)4051的兩個(gè)通道上，通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制4051的選擇地址線(xiàn)。雖然這種方法較容易實(shí)現(xiàn)，且易于控制，兩通道之間干擾小，但用到了CPLD芯片，價(jià)格比較昂貴，況且這里要求切換的頻率不是很高,普通單片機(jī)可以輕松實(shí)現(xiàn)，不需要使用復(fù)雜的CPLD系統(tǒng)。由于單片機(jī)里存儲(chǔ)的是兩路信號(hào)，而本設(shè)計(jì)的提高部分又要求同時(shí)顯示這兩路信號(hào)，但DAC0832轉(zhuǎn)換后只有一個(gè)輸出端口，為了達(dá)到此要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種方案。當(dāng)回放鍵有效的時(shí)候，就會(huì)把存儲(chǔ)在外部數(shù)據(jù)單元的心電信號(hào)顯示出來(lái)。當(dāng)存儲(chǔ)鍵無(wú)效的時(shí)候，摸/數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)直接由單片機(jī)輸出，信號(hào)不會(huì)存儲(chǔ)起來(lái)。輸出后的數(shù)字信號(hào)直接送往單片機(jī)處理，當(dāng)存儲(chǔ)鍵有效時(shí)，單片機(jī)就會(huì)把輸入信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)，存儲(chǔ)采用順序存儲(chǔ)方式，即先存第一通道再存第二通道，為了保證每個(gè)通道不會(huì)少存或重存，我們用單片機(jī)來(lái)不斷查詢(xún)ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)束線(xiàn)EOC，即第一個(gè)通道的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完以后，EOC線(xiàn)為高電平，然后存儲(chǔ)到第一個(gè)通道的存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)切換到第二個(gè)通道的A/D轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)方法與第一個(gè)道通道一樣。 圖六 通過(guò)調(diào)節(jié)100K的電位器，從而可以調(diào)節(jié)輸出電壓的范圍。 通過(guò)圖五幅頻特性可知,對(duì)于W=W0的其他頻率信號(hào),通過(guò)雙T網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的負(fù)反饋,因?yàn)殡pT網(wǎng)絡(luò)具有良好的濾波特性，在儀表的電源噪聲濾波電路中獲得了較為廣泛的應(yīng)用，又因?yàn)殡pT網(wǎng)絡(luò)具有比RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更好的選頻特性，故我們選用了此方案。但這種方法算法雖然簡(jiǎn)單但程序設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，所以不采用此方案。方案一：采用自適應(yīng)相關(guān)模板法。因此我們選擇了此方案。本設(shè)計(jì)只對(duì)截止頻率的精確度有要求，而對(duì)系的統(tǒng)的頻域衰減率未做特別的要求，因此可以不必選擇高階濾波方案。③ 二級(jí)以上的濾波。此方案仍未滿(mǎn)足要求。圖三為低通濾波的幅頻特性. 圖三有源濾波方案：① 一階濾波。而前置放大約１０倍左右，因此本級(jí)放大倍數(shù)設(shè)計(jì)為１００倍左右，即Ｇ＝１＋Ｒ１２／Ｒ１３≈１００。Ｕ６Ｂ、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｃ８、Ｃ９構(gòu)成低通濾波器，同樣，為不損失其高頻成分，截止頻率設(shè)計(jì)為ｆ＝１／２π＝500Hz放大電路由LM32Ｒ１２、Ｒ１３構(gòu)成。由于心電信號(hào)頻帶主要集中在０．０５～１００Ｈｚ左右，頻帶較寬，為此，采用LM324的兩個(gè)運(yùn)放分別設(shè)計(jì)二階壓控有源高通和低通濾波器并組合成帶通濾波。濾波部分如圖３所示，帶通濾波由雙運(yùn)放集成電路LM324構(gòu)成。 方案三：,共模抑制比大于120DB,而且只需外接一個(gè)電阻就可調(diào)節(jié)增益..INA128對(duì)直流電源的要求低,靜態(tài)電流只有700uA,功耗低,但I(xiàn)NA128的價(jià)格昂貴,因此我們不采用此方案。試驗(yàn)表明：１０倍左右效果較好。其增益可調(diào)（范圍約１～１０００倍），并可由公式Ｇ＝1+（51+51）/15=來(lái)確定。ADG609的真值表如下： A1A0EN通道選擇XX0NONE0011011210131114（2）前置放大部分 方案一：采用LM324與NE5534等低噪聲,具有一定精度的普通運(yùn)算放大器要構(gòu)建放大電路,但從體表采集到的信號(hào)除了人體的心臟產(chǎn)生的電信號(hào)以外,還包含肌電,工頻干擾收起的共模信號(hào)可能遠(yuǎn)大于心電信號(hào),從而影響系統(tǒng)對(duì)心電信號(hào)的分析采樣,因此,但有這樣的單個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的電路難以達(dá)到較高的共模抑制比,故不采取此方案。在這里為了保證每
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