家用心电监测仪的研究设计毕业论文.doc

家用心电监测仪的研究设计毕业论文 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1 本课题提出的意义和目的 1 1.1.1本课题提出的意义 1 1.1.2本课题提出的目的 2 1.2 心电监测仪的国内外发展现状 3 1.3 人体心电信号的特点 5 1.4 本课题的设计要求及研究内容 5 1.4.1 本课题的设计要求 5 1.4.2 本课题的研究内容 6 第二章 整体方案设计 7 2.1系统整体方案的确定 7 2.2各模块方案的确定 7 第三章 硬件电路的设计 10 3.1中央处理系统的设计 10 3.2信号采集电路的设计 12 3.2.1心电传感器的设计 12 3.2.2右腿驱动电路的设计 13 3.3前置放大电路的设计 14 3.3.1前置放大电路的要求 14 3.3.2前置放大器的设计 15 3.4高通滤波电路的设计 17 3.5低通滤波电路的设计 18 3.6 50Hz陷波电路的设计 19 3.7后置放大电路的设计 21 3.8 A/D转换电路的设计 22 3.9打印电路的设计 25 3.10存储器的设计 27 3.11显示电路的设计 28 3.12键盘电路的设计 29 3.12.1按键开关的抖动问题 30 3.12.2键盘与单片机的连接 30 3.13报警电路的设计 32 3.14稳压电源电路的设计 32 3.14.1稳压电源的组成 32 3.14.2电源电路的设计 33 第四章 软件设计 35 4.1软件设计的要点 35 4.1.1相邻两个心电波间隔时间的取得 35 4.1.2瞬时心率值的存储方式 35 4.1.3心率值的显示方式 35 4.1.4报警的处理方法 35 4.1.5打印的波形和数据 36 4.2系统部分程序设计 36 4.2.1主程序的设计 36 4.2.2数据采集子程序的设计 37 4.2.3数据显示子程序的设计 38 4.2.4打印子程序的设计 39 4.2.5存储子程序的设计 40 结 论 42 致 谢 43 参考文献 44 第一章 绪论 本课题提出的意义和目 1.1.1本课题提出的意义 生物电现象是生命活动的基本属性，它几乎在机体的一切生命过程中都伴随生物电的产生。人体的各种生物电的研记录已经成为了解人体各器官的功能、临床诊断、治疗的可靠依据。 心脏本身的生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体表面上来，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化活动。将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心电变化曲线，就是目前临床上常规记录的心电图(用ECG表示)。也就是说，心电图是从体表记录的心脏电位随时间变化而变化的曲线,它可以反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电位变化[心血管疾病是一种较为普遍的疾病，随着生活节奏的加快，生活水平和健康意识的提高，人们需要随时对心脏进行健康监护并且能在比较危急的情况下进行及时的诊治；同时，如果长期住在医院里进行监护和治疗，那样花费高而且也给医院带来了不小的门诊压力。心电是诊断心脏病的重要仪器之一，目前市场上有多种心电，但是这些心电测仪都不太适合在家庭中使用。为此，一种能够在家庭中应用、操作简单、价格便宜的家用电测仪的设计方案应运而生。心电监测分为心律（节律）监测和心率（速率）监测。所谓心律，是指心跳的规律性，即每一次心跳与下一次心跳的周期间隔是否相等；所谓心率，是指心脏每分钟跳动的次数，心律和心率是两个完全不同的概念。危重病人ECG监测，是对心脏节律监测最有效的手段。通过监测，可发现心脏节律异常，各种心律紊如房性、室性早搏，心肌供血情况、电解质紊乱等。课题所研究的仪器具有便于携带、低功耗等特点，可以长时间工作，非常适合家庭医疗保健。医生可以读取，并在PC上显示心电波形，进一步对患者的病情进行诊断，使得医院之外监护成为可能，解决了大型心电监护仪在家庭医疗保健中存在的价格、缺少实时性分析等问题，缓解了医院监护的压力。 总之，该便携式、低功耗心电信号处理仪可为我国的家庭医疗保健做出重要贡献。 目前，国内外临床应用的主要是3导联和12导联心电图仪。近年来，第5-6代3导联心电仪和第2-3代12导联心电仪，不仅硬件先进，软件设计合理，而且自动分析功能越来越强大、全面。除具有心率变异性、Q-T间期、Q-T离散度心室晚电位分析外，还具有T波分析、动态血压同步检测、心电监护和起搏分析等功能。如Mortar公司的12导联心电图仪，ST段分析精确达到μV级，独有的ST与HRV相关分析与动态血压同步测定等，美国DMS公司的第二代高性能12联心电图仪，除具有各种心律失常软件外，独有P波分析功能，12导联ST段维彩色超视图，率先在Q-T间期离散度分析上提出具有实用性很高的色谱理论、高性能起搏分析功能，将心率变异性的时域、频率