基于ARM的心电监护仪研究

发布时间：2022-02-14 16:32

　　心脏疾病的高发病率、高致死率已经引起了医学专家和广大民众的高度重视,心脏保健已成为医学研究的一个重要领域。心电信号是反应人体心脏工作状态的重要生理特征,通过对心电信号检测分析得到的心电图更是作为心脏疾病发现和诊治的重要依据,但是,受心脏疾病发病的突发性,偶然性以及检测手段的限制,心脏疾病的早期发现与诊断治疗比较困难,使得心脏疾病的死亡病例持续上升。目前,对于人体心电信号检测的方法主要有以下几类：一是大型医疗机构的实时心电监测设备,二是传统的多导联心电图机,三是新型便携式简易心电监护仪,这些设备或是体积巨大,不便于携带以及监护使用费高昂,或者心电信号数据单一,信号分析处理能力弱,实时性差,人机交互能力不足,因此研发一款高处理能力,低成本、便携式且具备远程交流和长期心电监护的仪器十分重要。设计在对心电信号形成原理和检测机理了解基础上,针对心电作为微弱生理电信号的特征,以arm嵌入式微处理器为核心处理芯片,设计了一款集信号检测,数据分析处理和检测数据远程传输为一体的心电监护仪。系统包含心电检测模拟放大电路和心电处理数字电路两大部分,涉及硬件电路设计和软件算法处理实现,系统设计中,采用模块化设... 

【文章来源】：北方工业大学北京市

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外研究发展状况及趋势
    1.3 本论文研究的主要内容
2 心电信号检测电路设计
    2.1 心电检测基础
        2.1.1 心电信号产生原理及特征
        2.1.2 心电导联方式介绍
    2.2 心电检测电路设计
        2.2.1 输入保护和缓冲电路
        2.2.2 前置放大电路设计
        2.2.3 带通滤波电路设计
        2.2.4 后级放大电路设计
        2.2.5 工频陷波电路设计
        2.2.6 信号偏置调节电路
        2.2.7 右腿驱动电路
    2.3 本章小结
3 心电信号数字处理电路设计
    3.1 ARM微处理器选型
    3.2 ARM微处理器电路设计
        3.2.1 微处理器电源电路设计
        3.2.2 微处理器晶振与复位电路设计
        3.2.3 下载调试电路设计
    3.3 按键电路设计
    3.4 预警电路设计
    3.5 SD存储电路设计
    3.6 LCD显示电路设计
    3.7 以太网电路设计
    3.8 本章小结
4 心电监护仪系统软件设计
    4.1 软件开发工具介绍
    4.2 软件整体框架设计
    4.3 初始化程序设计
        4.3.1 系统时钟配置
        4.3.2 外设输入输出端口初始化设置
    4.4 心电信号AD采集程序设计
        4.4.1 处理器内部ADC特征介绍
        4.4.2 ADC采样设计
    4.5 数字滤波设计
        4.5.1 数字滤波器介绍
        4.5.2 FIR滤波器设计
    4.6 SD卡数据存储设计
        4.6.1 SD卡寄存器介绍
        4.6.2 SPI模式下SD卡指令与应答
        4.6.3 SD卡初始化设计
        4.6.4 SPI模式下SD卡数据读写操作
    4.7 液晶显示程序设计
        4.7.1 心电图显示设计
        4.7.2 液晶初始化设计
        4.7.3 液晶显示程序设计
    4.8 心电信号分析与预警程序设计
        4.8.1 QRS波群检测
        4.8.2 心率检测与预警程序设计
    4.9 以太网驱动程序设计
        4.9.1 ENC28J60网卡控制芯片存储器分析
        4.9.2 初始化程序设计
        4.9.3 以太网数据的发送和接收
    4.10 本章小结
5 心电监护仪系统测试及分析
    5.1 心电信号检测电路测试
        5.1.1 INA129仪表放大器性能测试
        5.1.2 滤波器性能测试
        5.1.3 后级放大电路和直流偏置电路性能测试
    5.2 心电信号数字处理电路测试
    5.3 实时心电监护测试
        5.3.1 心电信号检测与提取
        5.3.2 心电信号数字分析处理
总结
参考文献
附录
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]2012年医疗电子技术发展趋势展望[J]. 王胜.  电子产品世界. 2012(02)
[2]抑制心电中工频干扰的数字滤波方法[J]. 胡瑜,陈涛.  电子测量技术. 2011(08)
[3]医疗电子热点技术与产品[J]. 刘洋.  电子设计技术. 2010(08)
[4]基于滤波器系数变长度优化方法的心电信号滤波处理[J]. 吕丹,张欣,王艳,莫国民,刘红.  中国医疗器械信息. 2009(08)
[5]新型心电信号前置放大电路设计[J]. 张磊,张辉.  电脑知识与技术. 2008(01)
[6]基于C8051F020的SD卡主控制器设计[J]. 李长有,武学东,孙步胜,马齐爽.  微计算机信息. 2007(26)
[7]ECG监护仪前置放大电路的设计[J]. 黄敏松,行鸿彦,刘建成.  现代电子技术. 2007(16)
[8]基于嵌入式微机的便携心电监护仪设计[J]. 王大雄,王国钧.  航天医学与医学工程. 2005(03)
[9]基于中值滤波的心电基线校正方法的研究[J]. 蔡坤,陆尧胜.  医疗设备信息. 2004(02)
[10]心电技术面向未来——纪念心电图机发明100周年[J]. 王保华.  中国医疗器械杂志. 2003(06)

硕士论文
[1]基于Internet的家庭远程心电监护系统[D]. 徐冰俏.浙江大学 2003



本文编号：3624897