基于单片机的便携式心电图仪的研究

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摘要:本文介绍利用单片机设计便携式心电图仪的方法和应用。着重介绍了单片机测量心电图信号的原理和方法。该心电图
仪体积小，可以随身携带,方便临床诊断,也可以供家庭健康保健测量,并且具备心电图测量信号远程传送的功能。
关键词:便携式;心电圉仪;单片机;放大器;远程传送
1引言
% L: S+ X9 D0 a4 ~/ z8 w随着我国城市人口老龄化程度的加快,随着物质
生活的改善,心血管、心脏病- -类疾病也在不断的增
长，人们对这一 类疾病的预防和诊断的需求也在增长。
/ @0 D: W: G7 c4 G因此，人们希望有-种医疗仪器,能够在家里随时随地
. |, Y8 \) s0 m! u- Q2 x% r$ g进行心电图信号的测量,并且把心电图信号记录下来，
做大概的判断，在方便的时候到医院让医生作进- -步
的诊断。对于情况严重的患者或行动不便的人，希望能
够利用网络通信的先进技术，立即把测量的心电图信
号通过远程传送的方式,传送到指定的医院由医生进
行诊断。作为一个医生,在门诊和查病房时， 也希望有
一个可以随身携带的心电图仪器,方便疾病的快速诊
断。
# _) m" O* }" k; X有鉴于此,根据目前的微电子、单片机和计算机技
术，我们通过对现有心电图仪器的应用状况进行了调
7 Z# q/ Q! w; x- W: H; q" p0 t查,利用单片机研制成功一种便携式心电图仪,由LCD
% N  C6 U, W2 t液晶显示器以图形的方式显示心电图。并通过RS-
232串行接口与计算机相连接，可以实现网络信息远
传，是一种新颖的临床和家庭兼用的心电图仪。
2.仪器性能
* s: a# u. r$ P( Q& V: e1)仪器结构形式便携式,二节5#电池供电
2)电极结构
( V/ @& O5 d1 v6 S6 o9 z; _6 n固定式爱因霍文三角形结构
的标准导联
3)图形显示方式
由单片机控制的LCD液晶显
' [1 k6 N; Q% O* t示器以图形的方式显示图形可以放大、缩小、移动和

- K6 i* [+ E" ]8 B0 y存储
4)通信方式以单片机的串行接口与计算机的
RS- -232相连接,由计算机通过互联网进行远程传送
; g+ {8 U9 N1 h3心电图仪的组成
3.1.硬件组成
图1便携式心电图仪的硬件组成
) x% h' @, E; y% }/ K, f' Z; b7 v●心电图电极
心电图电极是由铜质金属构成，呈爱因霍文三角
6 z' d5 A: V$ ^形结构,可以直接放置在人体的胸部,以标准导联的方
: I! V. _' b  }) Y, ]" G, l9 ~式获得心电图信号。
心电图信号处理电路
0 e$ H6 J) Z+ N8 ~6 w" C心电图电极获取的心电信号电压非常微弱,只有
1mV左右,需要对此信号进行放大,-般要放大几千
! [& F0 Z# w9 H4 _! F' W9 d5 D倍,变换成0- 5V ,便于进行A/D变换。
●单片机系统
7 s+ Y9 O" i# r& B2 y单片机系统用于接收心电图信号处理电路传送
! [$ k4 o7 d1 y来的0- -5V电压信号,把模拟电压信号变换成数字信
2 d% D" y. M( u4 d9 E号,并对信号进行处理后以图形的形式在LCD液晶显
示器上显示,并且把测量的心电图信号通过自身的串
% B0 a" S3 E$ }" h& e行口传送出去。单片机应具有低电压、低功耗的特点，
-般8位单片机能够满足要求。LCD液晶显示器采用
点阵式图形显示器,128x<64点阵的液晶显示器基本能
完整地显示心电图的波形,由于该种类型的LCD液晶.
; o' g$ K' ^- m3 \显示器本身带有驱动器,因此单片机可以方便地进行
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Monika

单片机系统用于接收心电图信号处理电路传送 来的0-5V电压信号