心電信號采集與心電波形實時顯示模塊的設(shè)計-在線瀏覽
2024-10-29 14:12本頁面
【正文】 ............................ 16 A/D 轉(zhuǎn)換和閾值報警 ......................................................................... 16 LCD 模塊顯示設(shè)計 ............................................................................. 17 數(shù)字電源設(shè)計 ..................................................................................... 18 按鍵電路 ............................................................................................ 18 .......................................................................................................... 19 參考文獻 ...................................................................................................................... 19 附錄 1：總原理圖 ....................................................................................................... 20 1 1. 基本原理 心電信號的特點 心電信號頻率低，幅值微弱，常?；祀s其它的生理信號。另外可以構(gòu)建心率算法實現(xiàn)其他心率計算等其他功能。進行數(shù)模的轉(zhuǎn)化。模擬采集部分由前置放大級、二階高低通濾波器、光耦隔離、一級放大、 50Hz 陷波電路、增益可調(diào)二級放大組成，數(shù)字處理部分有 AT89C51 控制器、 A/D 轉(zhuǎn)換、 LCD160128 液晶顯示、按鍵處理模塊、閾值報警等構(gòu)成并且前置級浮地，數(shù)字電源和模擬電源分開供電，減少相應(yīng)的干擾。 1 前言 本課程設(shè)計心電信號采集和心電波形顯示，采用 AT89C51 作為控制器，通過對人體標準三導聯(lián)信號的采集以及放大濾波等處理，傳至控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，進而在液晶屏上顯示波形以及實現(xiàn)計算心率等功能，設(shè)計內(nèi)容分為硬件部分和軟件部分。 硬件部分由模擬采集部分和數(shù)字處理部分組成。 軟件部分需要將單片機與 ADC 轉(zhuǎn)化部分相連，在 8 位的 ADC 進行系統(tǒng)的配置后，進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。通過建立坐標的方法進行波形的實時顯示。 設(shè)計完成后進行仿真，制作樣機，軟硬聯(lián)調(diào)后測試預期的性能指標。心電信號的電壓范圍為 ~4mV，頻率范圍為 ~100Hz。 50Hz 工頻干擾在測量頻率范圍內(nèi)。人體運動偽差帶來電極接觸的位置改變影響測量系統(tǒng)。通過后兩電極之間的電壓差采集心電信號，然后再通過信號的分析處理得到心電波形。 LCD 屏顯示 Msp430 單片機 閾值報警 低通濾波 50Hz陷波器 前置 放大 一級放大 高通濾波 光電隔離 DCDC轉(zhuǎn)換 右腿驅(qū)動 屏蔽驅(qū)動 保護電路 二級放大 高通濾波 AD轉(zhuǎn)換 鍵盤控制 3 保護電路 對于心電信號 ~4mV，可以使用反向并聯(lián)的硅二極管，低壓情況下工頻電壓干擾 300mV 左右，可使電壓鉗制在 300mV。 高通濾波 濾除頻率低于 的電信號。 光電隔離 對信號采用光電隔離，使或部分的信號處理電路不會因干擾的引入影響前置級信號采集的安全性和準確性。 4 右腿驅(qū)動電路 降低 50Hz 的工頻干擾電壓。 低通濾波器 濾除高于 100Hz 的的電信號。 A/D 轉(zhuǎn)換 將心電模擬信號信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，送給單片機處理。 LCD 顯示 顯示出心電信號的波形，已檢查心臟的情況。 6 3. 系統(tǒng)模塊設(shè)計 模擬電路設(shè)計 前置放大器設(shè)計 前置放大電路的電路圖 如圖 2 所示 ,由輸入跟隨 器、儀用放大器、右腿屏蔽驅(qū)動和屏蔽層驅(qū)動 4 部分組成。提 供高輸入阻抗，獲取更強 的心電信號 , 采用高輸出驅(qū)動運算放大器 TLC084, 具有最大 失調(diào)電壓 , 超低失調(diào)偏移 176。 ( 2) 儀用放大器。C)特性 。 ( 3) 右腿屏蔽 驅(qū)動。 ( 4) 屏蔽
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