便携式心电图检测仪设计

发布时间：2017-03-17 13:02

  本文关键词：便携式心电图检测仪设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：心血管疾病已成为威胁人类健康最大的疾病之一,心电图是诊断心血管疾病的重要依据,在临床医学上发挥重要的作用。针对常规医用心电图机体积庞大、检测场所受限并且限制患者的活动范围的缺点,市面上已有的便携式心电图检测仪一般采用有线的方式传输心电数据,本文设计出一种基于蓝牙4.0的便携式心电图检测仪,该检测仪有心电检测端和上位机接收端组成,心电检测端主要完成心电信号的采集、处理、LCD显示、SD卡存储、蓝牙无线通信等；上位机接收端主要设计了上位机软件。根据心电波形的特点,本文设计了心电采集模块电路,主要包括用于消减共模干扰的前置放大电路和右腿驱动电路,滤除带外噪声的带通滤波电路和消除50Hz工频干扰的陷波电路,放大心电信号的主放大电路和抬升心电电压至单片机电压转换范围的电平抬升电路。选用ST公司的高性能、低功耗的STM32F429芯片作为控制核心,设计并实现检测仪的核心控制电路,包括控制器最小系统,LCD与控制器接口电路,SD卡与控制器接口电路。并选用兼容蓝牙4.0标准的低功耗无线收发芯片CC2540,设计出蓝牙无线模块,将采集的心电数据上传至上位机。为进一步有效地滤除干扰噪声,在此基础上,采用FIR滤波算法,设计出滤波程序,有效抑制工频噪声干扰。在Qt集成开发环境下,采用C++语言编写了上位机软件,可以实现数据采集、处理和实时显示心率及心电波形。经实验测试,本文设计的便携式心电图检测仪,便于携带,操作方便,可以随时随地检测患者的心电信号,采用蓝牙通讯替代有线传输,检测仪的便携性得到很大的提高。
【关键词】：心电图 心电采集 STM32F429 蓝牙4.0 无线
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 研究内容11
• 1.4 论文组织结构11-12
• 1.5 本章小结12-13
• 第2章 理论分析与总体方案设计13-19
• 2.1 心电信号医学基础13-16
• 2.1.1 正常心电图的波形及生理意义13-14
• 2.1.2 心电信号的特性14
• 2.1.3 心电噪声干扰14-15
• 2.1.4 心电导联体系15-16
• 2.2 设计的基本原则16
• 2.3 总体方案设计16-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 硬件设计19-35
• 3.1 心电采集模块电路设计19-25
• 3.1.1 电极选择20
• 3.1.2 前置放大电路设计20-22
• 3.1.3 右腿驱动电路设计22
• 3.1.4 滤波电路设计22-24
• 3.1.5 主放大电路设计24
• 3.1.6 电平抬升电路设计24-25
• 3.2 信号处理模块电路设计25-28
• 3.2.1 STM32F429微控制器25-26
• 3.2.2 最小系统及外围电路设计26-28
• 3.3 LCD显示模块电路设计28-29
• 3.4 SD卡存储模块电路设计29-31
• 3.4.1 SD卡外部物理接口29-30
• 3.4.2 SD卡接口电路设计30-31
• 3.5 蓝牙无线模块电路设计31-33
• 3.5.1 CC2540介绍31
• 3.5.2 CC2540外围接口电路设计31-33
• 3.6 电源电路设计33-34
• 3.7 本章小节34-35
• 第4章 软件设计35-56
• 4.1 心电检测端软件设计35-52
• 4.1.1 ADC程序设计35-37
• 4.1.2 LCD显示程序设计37-41
• 4.1.3 SD卡存储程序设计41-45
• 4.1.4 蓝牙无线传输程序设计45-49
• 4.1.5 软件滤波设计49-52
• 4.2 上位机软件设计52-55
• 4.2.1 Qt简介52-53
• 4.2.2 上位机串口通信程序设计53-54
• 4.2.3 上位机波形显示程序设计54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 实验与测试56-60
• 5.1 心电采集模块主要性能测试56
• 5.2 蓝牙无线数据传输测试56-58
• 5.3 整体测试58-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 结论与展望60-62
• 6.1 论文总结60
• 6.2 工作展望60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;Adaptively robust filtering with classified adaptive factors[J];Progress in Natural Science;2006年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 袁正道;动态心电图采集和混沌处理系统[D];苏州大学;2009年

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本文编号：252898