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基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究

发布时间:2017-01-03 11:43

  本文关键词:基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究,由笔耕文化传播整理发布。


《福州大学》 2003年

基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究

杨琦  

【摘要】: 本课题主要进行基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究。根据人体心电信号的特征,设计性能优良的心电信号采集变送系统,选用超低功耗16位单片机MSP430f149和大容量Flash存储器对采集的心电信号进行记录、实时分析及处理,在发现异常或者导联脱落时能及时报警。所记录的心电数据可通过电话线向监护中心发送,也可通过无线RS232接口向微机传送。所研制的监护仪带有液晶显示器,能显示所检测的心电波形,配合按键提供友好的中文菜单,操作简便。该监护仪能长期连续可靠稳定工作,具有体质小、存储容量大、功耗低等特点,便于随身携带,使用方便。 作者还利用VC++编写了一个在微机上运行的心电自动分析软件。微机在接收心电数据后,可进行功能更完善的心电数据分析,也可通过互联网向医院发送心电数据。该软件界面友好,,操作方便。 最后,提出了一种心电数据的无损压缩编码方法,该算法简单有效,利于单片机实时实现。

【关键词】:
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH772
【目录】:

  • 第一章 绪论7-10
  • 1.1 动态心电监护的意义7
  • 1.2 国内外研究现状7-8
  • 1.3 本课题的方案8-9
  • 1.4 论文的结构安排9-10
  • 第二章 心电信号检测10-26
  • 2.1 引言10-11
  • 2.2 心电产生原理和心电图特征11-14
  • 2.2.1 心脏传导系统11-12
  • 2.2.2 心电图及心电图特征12-13
  • 2.2.3 心电信号的特性13-14
  • 2.3 心电信号放大器设计要求14-16
  • 2.4 前置放大器设计16-19
  • 2.4.1 心电信号的拾取16
  • 2.4.2 器件选择16-17
  • 2.4.3 前置放大电路17-18
  • 2.4.4 抗干扰18-19
  • 2.5 后级放大电路19-20
  • 2.5.1 高通滤波19
  • 2.5.2 主放大器19-20
  • 2.5.3 低通滤波20
  • 2.6 带阻滤波器20-21
  • 2.7 导联脱落检测21-22
  • 2.8 电源变换22-24
  • 2.8.1 +3V到+5V变换22-23
  • 2.8.2 +5V到-5V变换23-24
  • 2.9 小结24-26
  • 第三章 单片机数据采集子系统26-48
  • 3.1 引言26-27
  • 3.2 单片机的选型27-30
  • 3.2.1 单片机选型要求27-29
  • 3.2.2 MSP430F149单片机特点29-30
  • 3.3 MSP430单片机的最小系统30-31
  • 3.4 A/D转换31-32
  • 3.4.110 位ADC转换器31-32
  • 3.4.2 电平提升电路32
  • 3.5 数据存储系统32-38
  • 3.5.1 数据缓冲器33-34
  • 3.5.2 大容量闪存34-38
  • 3.6 实时日历时钟38-43
  • 3.6.1 I2C总线串行通信39-41
  • 3.6.2 X1203硬件连接图41-42
  • 3.6.3 X1203的编程42-43
  • 3.7 液晶显示43-46
  • 3.7.1 硬件连接44-45
  • 3.7.2 软件编程45-46
  • 3.8 小结46-48
  • 第四章 心电数据分析处理软件48-68
  • 4.1 引言48-49
  • 4.2 心电信号预处理49-55
  • 4.2.1 基线漂移的滤除49-50
  • 4.2.250 Hz工频干扰滤除50-55
  • 4.3 QRS波的识别55-58
  • 4.3.1 信号预处理55-57
  • 4.3.2 R波的检测57
  • 4.3.3 QRS波群宽度的计算57
  • 4.3.4 幅度阈值调整57-58
  • 4.4 心电异常分析58-61
  • 4.4.1 心率失常的分类58
  • 4.4.2 心率失常的分析58-61
  • 4.5 心电数据压缩61-66
  • 4.5.1 常见的压缩编码方法61-64
  • 4.5.2五 码字编码64-66
  • 4.6 报警实现66-68
  • 第五章 监护仪的数据传输接口68-80
  • 5.1 引言68
  • 5.2 电话传输接口68-72
  • 5.2.1 用PWM实现DAC69-71
  • 5.2.2 V/F变换71-72
  • 5.2.3 音频功放72
  • 5.3 RS232传输接口72-78
  • 5.3.1 下位机硬件图73-74
  • 5.3.2 下位机软件编程74-75
  • 5.3.3 上位机硬件电路75-76
  • 5.3.4 上位机软件编程76-78
  • 5.4 小结78-80
  • 第六章 结论及展望80-82
  • 6.1 结论80-81
  • 6.2 研究展望81-82
  • 致谢82-83
  • 参考文献83-86
  • 个人简历、在学期间的研究成果以及发表的学术论文86
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