基于MSP430的十二导联心电监护装置的设计与实现

发布时间：2017-06-29 07:23

  本文关键词：基于MSP430的十二导联心电监护装置的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着人们的物质水平的提高,健康得到了越来越多的重视。心脏病的死亡率在世界上位列首位,因此心血管疾病成为了人类健康最大的威胁之一。由于心脏疾病多为器官衰退或病变所致,一般无法治愈,预防成为了对抗此类疾病的主要手段。心电图机通常分为常规心电图机和动态心电图机两种,二者的主要区别在于工作时长和采集精度。两种心电图机虽有不同,但都是心电科室所必需的仪器。因此研制一种具动态心电和常规心电两种功能的便携式心电监护装置,对心血管疾病的预防监护、节约医疗成本都有着重要的意义。常规心电图机主要是对心电信号进行静态记录,采集时间短,干扰因素较少,信号精度高；动态心电图机需要对患者进行24小时以上的连续监护,数据存储量大,对便携性和续航能力都有比较高的要求。本文提出的基于MSP430的十二导联心电监护装置,既能够完成24小时以上不间断的心电信号记录,也能够对病患进行常规的心电检测,将传统心电机与动态心电机合二为一,适用于个人家庭以及社区医院等。本装置以TI公司的超低功耗MSP430单片机作为控制核心,采用具有集成ECG前端的模数转换器ADS 1298完成心电信号的采集,经过MCU的处理将心电波形实时显示在OLED屏幕中。当装置在动态心电功能模式下时,心电波形数据存储在TF卡内,待完成检测后导入上位机软件进行回放、分析；当装置处于常规心电模式下时,心电信号直接传输到电脑,使用上位机软件可以清晰的观察患者的心电波形,方便进行实时的诊断分析。本装置在山西阳泉某卫生院进行了为期一个月的临床试用,达到了预期效果,测得的心电波形清晰,通过对心电波形分析,结合具体的临床病例,能够得出准确的心脏诊断信息。本文所设计的心电监护装置体积小巧,便于携带,能够提供常规心电和动态心电两种功能模式,对心脏疾病患者的治疗和日常的疾病控制都有着十分重要的意义,可广泛应用于患者家庭、药店、社区医院以及医疗服务站等场所。
【关键词】：MSP430 十二导联心电图 ADS1298 TF卡
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R540.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.2.1 心电图技术的发展历史12
• 1.2.2 心电监护设备的发展趋势12-13
• 1.3 课题来源和研究内容13-15
• 第二章 心电图技术理论基础15-27
• 2.1 心电信号基础15-18
• 2.1.1 心电信号产生机理15-16
• 2.1.2 心电信号的传导过程16-17
• 2.1.3 心电波形特征17-18
• 2.2 心电导联18-24
• 2.2.1 电极安放位置19
• 2.2.2 标准导联19-21
• 2.2.3 单极肢体导联21-22
• 2.2.4 肢体加压单极导联22-23
• 2.2.5 单极胸导联23-24
• 2.3 心电放大中的干扰噪声24-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 硬件系统设计27-43
• 3.1 系统硬件总体设计27-28
• 3.1.1 系统设计需求27-28
• 3.1.2 框架设计28
• 3.2 心电采集方案28-34
• 3.2.1 心电信号采集前端的选择28-29
• 3.2.2 ADS1298简介29-31
• 3.2.3 ADS1298心电采集电路设计31-34
• 3.3 控制电路部分34-38
• 3.3.1 处理器性能要求34-35
• 3.3.2 MSP430F149介绍35-36
• 3.3.3 复位电路36
• 3.3.4 OLED显示屏36-38
• 3.4 数据存储模块设计38-40
• 3.4.1 TF卡介绍39-40
• 3.4.2 TF卡硬件设计40
• 3.5 串口通信模块设计40-42
• 3.6 电源电路设计42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 系统软件设计43-59
• 4.1 系统整体程序框架43-44
• 4.2 心电采集程序设计44-46
• 4.3 OLED显示程序设计46-49
• 4.4 数据存储模块程序设计49-57
• 4.4.1 TF卡初始化49-50
• 4.4.2 TF卡的读写操作50-52
• 4.4.3 FatFs文件系统52-56
• 4.4.4 TF卡应用层程序设计56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 心电监护装置测试实验59-67
• 5.1 测试准备59-61
• 5.1.1 信号源59-60
• 5.1.2 上位机软件60-61
• 5.2 计量性能指标的测试61-63
• 5.2.1 定标检测方法62
• 5.2.2 幅频特性检测方法62
• 5.2.3 耐极化电压检测方法62
• 5.2.4 共模抑制比CMRR检测方法62-63
• 5.2.5 计量性能检测结果63
• 5.3 功耗测试63
• 5.4 系统整体测试63-64
• 5.5 临床试验64-65
• 5.6 本章小结65-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 论文总结67
• 6.2 工作展望67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-75
• 附录 (攻读硕士期间发表的论文及科研情况)75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 阎航;;FAT文件系统在NAND Flash存储器上的改进设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年11期

2 马金中;吕运朋;郑晓婉;;基于ADS1258设计的12导联心电数据采集盒[J];电子测量技术;2009年01期

3 王建;张晓炜;杨锦;昝鑫;刘小勇;;基于SD卡的智能车调试系统设计[J];工业控制计算机;2010年08期

4 包君康;张s

本文编号：496999