一种低成本的多路心电监护系统的研究与设计
26218513_便捷式多功能心电监护系统的设计与实现
收稿日期：2021-07-02；修回日期：2021-09-27基金项目：国家自然科学基金（61671091）作者简介：崔昆峰（1996-），男，汉族，硕士。
研究方向：智慧医疗与嵌入式系统。
通信作者：庞宇（1978-），男，汉族，博士，教授。
研究方向：通信集成电路设计、逻辑综合、无线通信和智慧医疗。
E-mail : pangyu@Abstract: ECG signal is one of the important physiological signals of human body, which contains a variety of important information such as heart beat and nerve regulation. The monitoring of ECG signal is very common in medical and health care. Therefore, a convenient ECG monitoring system is developed, including the design and implementation of software and hardware. The ARM chip stm32f103c8t6 is used as the main control chip of the hardware acquisition terminal, and ads1299 is used for multi-channel data acquisition, so the hardware is compact and convenient. Through ads1299 integrated internal programmable amplifier to achieve the controllable gain of the signal, the data is collected and converted into digital signals. After the preliminary processing of MCU, the data is packaged, and the data packets are sent to the PC in real time through the USB interface with the serial protocol. The upper computer software is developed with Qt development framework, which has the advantages of high code efficiency and cross platform. QT host computer software can display ECG waveform in real time after preprocessing the collected ECG data, and display ECG signs such as heart rate and HRV after analyzing and processing the ECG data, so as to achieve real-time monitoring of ECG signal. The experimental results show that the system can run stably and display ECG information accurately.Key words ：ECG monitoring; R wave detection; QT upper computer; Heart rate variabilityDesign and Implementation of Convenient Multifunctional ECGMonitoring SystemCUI Kunfeng,PANG Yu(Chongqing University of Posts and telecommunications, Chongqing 400065)摘要：心电信号是人体重要生理信号之一，包含着心脏跳动与神经调节等多种重要信息，对心电信号的监测在医疗与医护上都极为普遍，为此研制一种便捷式心电监护系统，包含软件和硬件的设计与实现。
多床位心电监护仪设计与实现
多床位心电监护仪设计与实现为了适应现代医疗业的迅速发展,监护仪是临床诊疗的一种必备检查设备。
心电监护仪种类较多,如临床使用的基于PC平台的心电监护仪,家用便携式心电监护仪,随时携带便携式心电监护仪等。
调查表明,心血管疾病已经成为目前威胁人类生命的主要疾病之一,导致此类疾病的主要原因是人们生活节奏加快、人口逐渐老龄化以及生活不规律性。
心血管疾病的主要特点是突发性、短暂性和危险性。
如果不能及时发现并进行治疗,将会导致患者死亡的严重后果。
心电监护仪是检查、诊断和预防该类疾病的重要手段和依据,是监护患者心脏状态的一个重要仪器;对于心肌梗塞、心律失常等症状,心电监护仪的使用贯穿于治疗、康复的整个过程。
由于传统的基于PC机平台的心电监护仪,价格昂贵,体积庞大,不便于移动且主要集中在大医院,给医生和患者带来了很大的不便[1]。
采用一台PC机设计一种新型多床位心电监护仪。
它利用上位机来远程监视多位患者的心电,不但可以降低成本、缩小体积,而且还可以同时监护多位患者,方便医生随时查看被检查床位患者的病情。
1 心电波形知识1.1 心电波形组成心电波形是由一系列的波组所构成,每个波组代表着每一个心动周期。
一个波组包括P波、QRS波群、T波和U波[2],如图1所示。
(1) P波。
P波由心房除极所产生,是每一波组中的第一波,心脏的激动发源于窦房结,然后传导到达心房,它反映了左、右心房的除极过程。
前半部分代表右房,后半部分代表左房。
P波呈钝圆形,可有轻度切迹;P波时小于<0.11 s,双峰间距小于0.04 s。
(2) QRS波群。
典型的QRS波群包括三个紧密相连的波,第一个向下的波称为Q波,继Q波后的一个高尖的直立波称为R波,R波后向下的波称为S波。
因其紧密相连,且反映了心室电激动过程,故统称为QRS波群。
这个波反映了左、右两心室的除极过程。
QRS时限小于0.11 s。
(3) T波。
T波位于S-T段之后,是一个比较低且占时较长的波,它是心室复极所产生的。
心电监护仪的设计与制作
目录1 引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究意义 (1)1.3 研究现状 (2)2 心电监护仪的医学基础 (5)2.1 人体心电信号的产生机理 (5)2.2 体表心电图及心电信号的特征分析 (5)2.2.1 心脏电传导过程分析 (5)2.2.2 心电信号时域特征分析 (5)2.3 心电电极和导联体系分析 (7)2.3.1 电极选择 (7)2.3.2 心电信号导联体系分析 (7)2.4 心电的信号特点 (9)2.5 信号采集电路的设计要求 (9)3 心电监护仪的方案及硬件电路设计 (11)3.1 设计要求 (11)3.2 设计方案 (11)3.3 硬件电路设计 (11)3.3.1 前置放大电路 (11)3.3.2 高通滤波电路 (13)3.3.3 后级放大电路 (13)3.3.4 低通滤波电路 (15)3.3.5 50Hz陷波电路 (16)3.3.6 电流放大电路 (16)3.3.7 单片机供电电路 (17)3.3.8 信号偏置电路 (17)3.3.9 单片机外围电路 (18)4 单片机程序设计 (23)4.1 单片机开发软件及编程语言简介 (23)4.2 主程序设计 (23)4.3 中断服务程序 (25)5 上位机程序 (27)5.1 控件添加方式 (27)5.2 MSComm 控件使用说明 (29)5.3 主程序设计 (31)6 调试过程及结果 (33)6.1 调试所需的仪器设备 (33)6.2 调试过程与内容 (33)6.2.1 断电调试 (33)6.2.2 上电调试 (33)6.3 调试结果 (34)6.4 结果分析 (35)7 结论 (36)8 展望 (37)附录A 总电路图 (38)附录B PCB版图 (39)附录C 单片机程序代码 (40)附录D 上位机程序代码 (44)参考文献 (46)致谢 (47)1 引言1.1 研究背景心脏是人体血液循环的动力泵，心脏搏动是生命存在的重要标志，心脏搏动的节律也是人体生理状态的重要标志之一。
便携式心电监护系统
便携式心电监护系统作品背景随着年龄的增加，人体解剖组织结构和生理代谢发生一系列变化，机体功能衰退，应变能力减退，骨骼也变得较为松脆，这些生理或其他原因引发的变化常常可以通过人体的心律和身体状态表现出来。
当人生病时，特别是心脏病发作时，心律都会发生明显的改变。
另外，由于自身疾病如心脑血管疾病或外界影响等因素，人的身体状态也常常发生改变如跌倒。
根据美国国家安全委员会的报告指出，在65岁以上的人口中，跌倒所造成的死亡居所有意外死亡原因的第一位，占此年龄段意外死亡的33％。
近年来，我国心脑血管疾病发病率持续上升，每年有54.4万人心脏性猝死。
面对越来越严峻的现实，我们应该做好相对的预防措施。
心脑血管疾病的发生是有先兆的，如果刚出现病灶时就立刻救治，很多人是能够缓解过来的。
现在有很多心脏性猝死的病人是由于发病时无人知晓，没有得到及时的救治，才导致严重的后果。
面对越来越严峻的现实，我们应该做好相对的预防措施。
随着生命科学技术、信息技术、网络技术的高速发展，家庭、社区、野外救助现场等更多领域有了对心电监护设备的大量需求。
但是目前的心电监护设备（如杰瑞那心电监护仪）有以下不足：1）监护设备成本高2）操作复杂、体积大不便于移动3）无法长时间监护。
设计方案针对目前心电监护设备的不足，提出一种能够提供无线心电采集与心率显示、操作简单、便于移动，成本低的心电监护设备，以实现在正常环境中进行心电的采集和无线传输，心电图的显示以及心率的显示，在心率不正常时报警，可以把心电数据存储起来以便于进行更准确的分析。
为实现上述目的，参照图1，本系统包括：电极片1、胸带2、Zigbee心电采集和发送模块3、Zigbee无线接收模块4、嵌入式显示模块5：两个电极片1和Zigbee 心电采集和发送模块3由导线相连分别安装在胸带2的中心的内外两侧； Zigbee接收模块4、嵌入式显示模块5依次连接。
51234图1前置放大电路低通滤波电路高通滤波电路电平抬升电路等比例变换变换陷波电路CC2530发射电路CC2530接收电路STM32控制电路LCD显示电路SD卡存储电路图2参照图2，本系统包括，前置放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路、电平抬升电路、等比例变换电路、陷波电路、CC2530发射电路、CC2530接收电路、STM32控制电路、LCD显示电路、SD卡存储电路。
心电监护系统设计毕业设计
基于C8051F320单片机的低成本心电监护系统设计1 引言虚拟医学仪器充分利用计算机丰富的软硬件资源，仅增设少量专用软、硬件模块，便可实现传统仪器的全部功能及一些传统仪器无法实现的功能，同时缩短了研发周期。
本系统由两部分组成：以C8051F320单片机为核心的数据采集装置和以PC机为平台的分析处理系统。
设计中充分考虑数据采集装置体积小、功耗低、操作快捷的要求，因此全部采用SMT封装的元器件。
PC监护终端通过USB 接口接收数据，传输速率高;采用图形编程语言LabVIEW编写显示、存储、分析处理等功能程序。
该系统可实时监护并提供心动周期，心率等参数，也可进行数据的存储回放，为心血管疾病的诊断提供依据。
系统的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试表明，系统运行稳定可靠，取得了预期效果。
2 系统硬件设计该系统由C8051F320数据采集模块和PC机两部分组成，如图1所示。
图1 系统框图数据采集模块主要由心电采集电路和基于C8051F320单片机的DAQ接口卡构成，如图2所示。
图2 数据采集模块图框该模块通过C8051F320片上A/D转换器采集经预处理的心电信号，再将其由USB总线传输至PC机显示。
PC机部分主要是软件设计，包括通过C8051F320单片机片上USB主机API函数和LabVIEW软件编写数据采集图形用户界面;实现接收、显示和处理由数据采集模块通过USB接口发送采集数据的程序。
LabVIEW应用程序和C8051F320应用程序均采用Silicon Laboratories公司的USB Xpress 开发套件的API和驱动程序实现对底层USB器件的读写操作。
心电信号属于微弱信号，体表心电信号的幅值范围为1~10 mV。
在测量心电信号时存在很强的干扰，包括测量电极与人体之间构成的化学半电池所产生的直流极化电压，以共模电压形式存在的50 Hz工频干扰.人体的运动、呼吸引起的基线漂移，肌肉收缩引起的肌电干扰等。
简易心电图仪设计(课程设计)
重庆理工大学《生物医学工程》课程设计报告题目：简易心电图仪的设计班级：生物医学工程11级学号：**********名：***指导老师：周奇、陈国明日期：2014年9月摘要心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。
心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。
人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz，幅度约为0~4mV，信号十分微弱。
由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。
为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。
本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。
关键词：心电图干扰 AD620 滤波AbstractElectrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus.Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering目录摘要 (2)Abstract (3)目录 (4)1、设计要求 (5)2、方案设计 (5)2.1理论分析及芯片选用依据 (5)2.2设计方案论证 (6)2.2.1输入回路噪声抑制设计 (6)2.2.2 前置放大模块 (6)2.2.3 滤波网络模块 (7)3、系统实现 (7)3.1主要单元电路设计 (8)3.1.1前置放大模块及右腿驱动电路 (8)3.1.2 主放大器电路 (8)3.1.3 滤波电路................................................................................................. 错误!未定义书签。
心电监护仪设计报告
心电监护仪设计报告===========================设计背景心电监护仪是一种用于监测和记录患者心电信号的医疗设备。
它是心电图检查的重要工具，可用于诊断心脏疾病和监测心脏病患者的病情。
现代心电监护仪已经发展到可以实时监测、记录和传输心电信号的程度。
本设计报告旨在介绍一个基于嵌入式系统的心电监护仪的设计。
系统设计整个心电监护仪系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括嵌入式系统、心电传感器和显示器。
软件部分包括心电信号采集、处理和显示。
硬件设计嵌入式系统选用ARM处理器作为控制核心，具有较高的计算能力和稳定性。
为了减小体积，可以采用封装度高的SOP或BGA封装。
同时，系统需要具备与心电传感器和显示器连接的接口，以便进行数据的采集和显示。
心电传感器是监测心电信号的关键部件。
它通常由多个电极组成，贴在患者胸部，能够感知心脏的电流变化。
传感器将信号转化为模拟电压信号，再由嵌入式系统进行采集和处理。
显示器是心电监护仪的输出设备，可以实时显示心电波形图和相关参数。
显示器可以采用TFT液晶屏，以便显示高分辨率的波形图和文字信息。
软件设计心电信号采集是通过心电传感器获取心电信号的过程。
传感器不断地读取心电信号，并将其转化为模拟电压信号。
嵌入式系统通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号，进行采集和处理。
心电信号处理是对采集到的数字信号进行滤波、降噪和放大等处理。
其中，滤波是去除干扰信号的关键步骤，可采用数字滤波算法进行实现，以保证采集到的波形图的准确度和清晰度。
降噪是为了减小信号的杂波干扰，使得波形图更加平滑。
放大是为了增强信号的幅度，便于显示和分析。
心电信号显示是将处理后的信号以波形图的形式在显示器上进行显示。
波形图可以实时更新，以便医生和护士能够准确地分析和判断患者的心脏状况。
同时，显示器上还可以显示心率和其他相关参数，方便医生进行诊断。
总结-本设计报告介绍了一个基于嵌入式系统的心电监护仪的设计。
基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪研制的开题报告
基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪研制的开题报告一、选题背景及意义随着人民生活水平不断提高，人们对健康的关注度也越来越高，特别是针对心脏健康问题。
心电监护仪作为一种医疗设备，具有判断心脏疾病、提供诊断依据等重要作用。
市面上的心电监护仪大多为专业医用设备，价格昂贵、使用复杂，不能满足一些特殊人群或家庭自我监护的需要。
因此，开发一种小巧、精准、简单易用的便携式动态心电监护仪成为了当前的研究热点。
基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪研制的意义在于，能够将高精度心电监测设备集成于一个小型设备内，既能够满足用户的随时用心电图仪的需求，也能够用于初级医疗单位或家庭自我监护。
该监护仪设计简单、价格低廉，用户易于操作、便于维护，具有很高的实用价值。
二、目标和研究内容本项目旨在研制一种基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪。
该监护仪具备以下主要目标：1.小巧便携：监护仪的体积小、重量轻，用户可随身携带，随时进行心电监测。
2.高精度：监护仪能够精确地测量心电信号，提供可靠的诊断依据。
3.易于操作：监护仪设计简单，用户易于操作。
4.实用价值高：监护仪价格低廉、维护方便，具有很高的实用价值。
为实现以上目标，本项目主要研究内容如下：1.硬件设计：设计合适的电路板，集成所需的传感器和其他设备，构建完整的监护仪硬件系统。
2.软件设计：基于MSP430单片机，编写相应的程序，实现心电信号的采集、传输和显示等功能。
3.实验测试：进行实验测试，测试监护仪的可靠性、精准度和稳定性，优化软硬件系统。
三、技术路线和研究方法本项目的技术路线主要包括监护仪的硬件设计、软件设计和实验测试三个方面，具体如下：1.硬件设计：(1)根据监护仪的需求，设计合适的电路板。
(2)采集心电信号所需的传感器及其他设备的选择和集成。
(3)监护仪整体的设计与组装。
2.软件设计：(1)采用MSP430单片机设计数据采集和处理程序。
(2)使用Matlab程序进行数据分析。
便携式远程心电监护系统的设计
便携式远程心电监护系统的设计在现代医疗领域，远程心电监护系统已经成为必要的工具之一。
传统的心电监护设备在很多时候显得不便携，给患者带来很大的不便，而便携式远程心电监护系统可以解决这个问题。
本文将讨论如何设计一款便携式远程心电监护系统。
首先，我们需要选取高质量的心电监护传感器。
一个优秀的心电传感器应该具有高精度和高稳定性，同时也需要考虑佩戴的舒适性。
因此，我们可以采用无线心电传感器，这不仅可以降低整个系统的复杂度，也可以很大程度上简化佩戴的过程。
同时，由于无线传输的数据需要及时准确地传输，因此我们应该选择无线传输技术，如蓝牙或者Wi-Fi等。
其次，我们需要选择一款合适的远程心电监护软件。
这款软件应该易于使用、功能强大，能够实时监测、记录和分析心电图数据。
同时，软件还需要具有数据加密和安全的保护机制，以保证数据的安全性和隐私性。
接下来，我们需要设计一个便携式监护仪器。
这个仪器不仅要体积小、重量轻，还需要具有易于操作的界面、电池寿命长、充电方便等特点。
这可以满足用户使用时的便利性，也可以加快数据的采集和处理过程。
最后，我们需要考虑如何实现数据的存储和分享。
在数据存储方面，我们可以采用云存储等技术，将数据上传至云端以便后续分析和管理。
在数据分享方面，我们可以为医生开发专门的远程监测平台，并根据不同级别的用户分配不同的操作权限，从而实现心电数据的远程分享和管理。
总之，便携式远程心电监护系统对于现代医学来说具有非常重要的意义。
通过优秀的硬件和软件设计，以及合理的数据处理和管理方式，我们可以获得高品质的心电数据，并为患者提供更好的医疗服务。
数据分析是一种用统计学和数据挖掘等方法处理数据，从中提取有用信息的过程。
在现实生活中，各种数据都在不断产生，正确分析这些数据可以为我们提供很多有价值的信息。
以下是一些相关数据及其分析。
数据一：全国人口结构数据根据2020年国家统计局发布的数据，我国人口总数达14.96亿，其中男性占比为51.24%，女性占比为48.76%。
便携式多功能监护系统设计与实现
便携式多功能监护系统设计与实现便携式无线多参数监护仪具有体积小巧，价格便宜，稳定性高，功耗低等特点，可长时间监测患者生理参数如血压、血氧、心电呼吸和体温。
使病人可以随身携带，24小时监护病人的生理参数，当病人觉得不适或者需要超出医生建议阈值时，并可通过蓝牙协议将储存的生理参数信息以2.4G频带传递至手机，再通过手机发送到医院数据库平台按照参数超出幅度联系值班医生，实现足不出户可实现安全监护。
由北京时代民芯公司开发的MXT89C551为这种多功能便携式无线多参数监护仪的实现提供了硬件平台。
通过对该高速单指令周期MCU的外围电路设计和软件编程，实现了如图1的设计框架结构。
电路设计及工作原理血压采用电机转动对袖带进行加压来阻断动脉血。
通过匀速漏气阀漏气。
当袖带的气压逐渐减小时，动脉血流逐渐增加，脉搏波逐渐增大，当袖带内的压力等于收缩压的时候，开始产生第一声柯式音，当袖带内的压力继续减小时脉搏波的振幅会减小直到消失，产生最后一声柯式音。
将袖带连接的压力传感器MPS2107产生的差分信号通过高通放大滤波器，将脉搏波信号进行放大滤波后，通过AD采样将信号采进系统。
求出脉波信号的包络线，算出峰峰值最大的点对应的气压值，按照多权值示波法原理再进一步计算舒张压和收缩压。
电路结构如图2。
根据包络线的特征，采用最大振幅法，得出血压值。
目前比较一致的医学看法是当袖带压力振荡波的振幅最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。
动脉的收缩压对应于包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。
收缩压判据的确定：通常采用最大振幅法，即在放气过程中脉搏波幅度包络线的上升阶段，当某一脉冲波的幅度Ai与最大幅度Ax之比≥Ks时，就认为此时对应的袖带压力为收缩压。
舒张压判据的确定：也是用最大振幅法来判定，不过是在脉搏波幅度包络线的下降段，当某一个脉搏波的幅度Ai与Am之比≤Kd时，就认为此时对应的气袖压力为舒张压：Pd=P／Ai=Kd×Am根据上海医用仪表厂多年的研究成果，经验取值勋=0.58，Kd=0.77：血压交直流信号及收缩压和舒张压的对应位置，如图3。
便携式心电监护仪设计
便携式心电监护仪设计
一、现有研究现状
自20世纪80年代以来，心电监护仪一直是心血管疾病检测和诊断的
基础设备，在心血管研究领域中发挥着重要作用。
然而，人们对心电监护
仪设备不断改进和升级，使其更紧凑、轻便，方便携带，同时也有助于提
高设备功能和精度，从而使其应用场景更加广泛。
研究表明，目前的心电监护仪通常使用现有设备中的传感器，用于检
测心电活动，并在电极板上录制和分析心电图。
然而，由于器件的体积大，成本高，分析准确度低，设备的可移动性不强，使得心电监护仪在移动医疗、家庭监督以及便携式心电图等方面仍存在一定的不足。
二、设计目的
本设计旨在研发一种新型的、具有更强移动性、功能更强的便携式心
电监护仪，以更有效、更精确地检测心电图并分析诊断，从而改善病人的
健康管理水平。
三、设计参数
新型心电监护仪采用更新的传感器设计，具有更高的准确率和灵敏度，能够更准确地获取心电图信号。
设备采用小型化芯片，能够支持更多样化
的计算机技术，以实现心电图信号处理和数据传输。
一种基于ARM的心电监护系统的设计及相关研究.doc
一种基于ARM的心电监护系统的设计及相关研究.doc一种基于ARM的心电监护系统的设计及相关研究-摘要：心电图（ECG）作为心脏监护的手段和方法，在心电监护中受到重视。
在此提出了一种基于ARM的心电监护系统的设计，其中心电数据处理单元采用ARM7TDMI?S内核的LPC2400系列32位处理器进行设计，采用无线连接和无线收发的通信手段，及多样化的接口实现系统网络设计，同时对近年来心电监护系统的现状进行了研究。
实验结果表明该设计成本低，易扩展，具有较高的可行性，现实性和操作灵活性。
关键词：心电图; ARM; 心电监护系统; ARM7TDMI?S; LPC2400Design and correlational research of ECG monitoring system based on ARMMENG XunAbstract：Electrocardiogram （ECG）as a means of heart care monitoring is paid attention. A design of electrocardiograph monitoring system based on ARM is proposed. The 32?bit processor in ARM7TDMI?S kenel LPC2400 series is adopted in design of ECG data processing unit. The wireless connectivity and wireless transceiver are used to realize convenient communication. The system network design is realized by a variety of interfaces. The status of ECG monitoring system in recent years is studied. This design has the characteristics of low cost，easy extension，high feasibility，high practicability and operation flexibility.Keyword：electrocardiogram; ARM; ECG monitoring system; ARM7TDMI?S; LPC24000 引言心血管疾病作为威胁人类生命安全的疾病之一，其救治受到重视。
大学经典论文：基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪研制
ｔｏ ｒｅｃｏｒｄ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｄａｔａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｔａ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｃｏｕｌｄ
ｒｅａｃｈ １ ｍｏｎｔｈ；Ｕｓｉｎｇ ＵＳＢ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＣＨ３ ７２．ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｕｌｄ
ｔｒａｎｓｍｉｔ ｔｈｅ ｄａｔｅ ｉｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｕｐｐｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ．Ｉｎ ｔｈｅ
ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐａｒｔ，ｕｓｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｈａｓ
ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｏｄｕｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒｔ
ｍａｄｅ ａｎｄ
ｈｅａｌｔｈ．ａｎｄ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙｓ ｔｈａｔ
ｐｒｅｖｅｎｔ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ．ＥＣＧ ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｓ ｐｌａｙｉｎｇ ｔｈｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ａｍｏｎｇ．Ｂａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ＥＣＧ ｍｏｎｉｔｏｒ ｂａｓｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅ，
ａｕｔｈｏｒ ｈａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅａｌ．ｔｉｍｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｏｆ ＥＣＧ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ
ｄｉｒｅｃｔ－ｖｉｅｗｉｎｇ ｍｅｎｕ ｓｅｔｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ６－ｋｅｙ
ｋｅｙｂｏａｒｄ，ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｉＳ ｓｉｍｐｌｅ；Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｈａｓ ｕｓｅｄ ２ＧＢ ＳＤ ｃａｒｄ
低功耗、低成本无线心电图监视仪设计技巧
低功耗、低成本无线心电图监视仪设计技巧传统心电监护仪通常需要随身携带记录监视仪，放在靠近病人颈部或腕部的口袋里，而无线心电解决方案在北美地区，无线医疗遥测服务(WMTS)频段以及其它免授权的工业、科学和医用(ISM)频段提供专用的频谱，以确保数据传输的无干扰、可靠连接。
ADI 公司的ADF7021 高性能、窄带ISM 收发器IC 支持WMTS 频段以及433MHz、868MHz 与915MHz 的ISM 频段。
ADF7021 具有同类最佳的接收机灵敏度，在1kbps 时为-123dBm，内置T/R 开关、VCO tank、RF/IF 滤波器、全自动化的自动频率控制(AFC)与自动增益控制(AGC)电路。
为了延长电池寿命，ADF7021 可以设置在功耗极低的休眠模式，使电流消耗下降至不足0.1μA。
ADF7021 与低功耗微控制器一起使用时，平均待机电流不足2μA。
WMTS 优化的无线电电台参考设计(EVAL-ADF7021DBZ6)包括原理AD623 是一款集成单电源仪表放大器，提供轨对轨输出摆幅和低功耗(3V 电压功耗为1.5mW)。
其中心节点用于访问残留共模信号。
AD8500 低功耗、高精密CMOS 运算放大器的最大电源电流是1μA，最大偏置电压1mV，典型输入偏移电流1pA，提供轨对轨输入和输出，采用1.8V～5.5V 单电源或±0.9V～±2.75V 双电源供电。
AD8641 低功耗、轨对轨输出结型场效应晶体管(JFET)放大器具有高输入阻抗、高精密性能以及低成本，输入阻抗大于681kΩ。
AD7466 是一款12-bit ADC，采用小型封装，且功耗极低，3.6V/50 kSPS 时，功耗为480μW。
它采用6 引脚SOT-23 封装。
对于要求更宽动态范围和更高信噪比的设计来说，AD7685 PulSAR ADC 可以提供。
简述低成本点滴监控系统的设计
简述低成本点滴监控系统的设计【摘要】本文简述了低成本点滴监控系统的设计，通过引入硬件设计、软件设计、系统集成、数据传输和应用场景等内容对系统进行了全面解析。
在硬件设计方面，我们使用了低成本的传感器和微控制器；在软件设计方面，通过编程实现数据的采集和处理；系统集成部分将硬件和软件无缝结合；数据传输采用无线网络技术；我们也探讨了该系统在家庭监控、环境监测等多个应用场景中的应用潜力。
通过对这些内容的分析，我们总结了低成本点滴监控系统的优势和不足，并展望了未来在技术和市场方面的发展前景。
该系统设计简单实用，适用范围广泛，具有一定的研究意义和实际应用价值。
【关键词】低成本、点滴监控系统、硬件设计、软件设计、系统集成、数据传输、应用场景、概述、目的、研究意义、总结、展望1. 引言1.1 概述在如今社会，监控系统在各行各业中扮演着重要的角色。
而针对一些小型场景或者需要低成本的监控需求，开发一个简单而有效的点滴监控系统就显得尤为重要。
本文将从硬件设计、软件设计、系统集成、数据传输和应用场景等方面进行详细介绍，为大家呈现出一个低成本点滴监控系统的全貌。
通过本文的介绍，读者们将能够了解到如何设计一个成本低廉的监控系统，从而满足一些小型场景的监控需求。
本文还将讨论这种低成本监控系统的研究意义，希望能够引起更多人对于低成本监控系统的关注和研究。
通过本文的阐述，我们可以更好地认识到低成本监控系统在各个领域的应用前景，以及其在社会发展中的重要作用。
1.2 目的目的是设计一种低成本的点滴监控系统，以满足对特定物体或环境进行远程监控的需求。
通过采用简单而成本低廉的硬件设备和高效的软件设计，使得监控系统的建设和运维成本大大降低，从而使更多人可以轻松地搭建自己的监控系统。
通过本系统的设计，可以提高监控系统的易用性和稳定性，保证监测数据的准确性和实时性。
还可以将监控系统与其他智能设备进行集成，实现智能化的监控和管理，进一步提升监控系统的功能和效益。
便携式微电脑多参数生理监护仪的研制
便携式微电脑多参数生理监护仪的研制 摘要介绍一种便携式微电脑多参数重理监护仪的工作原理、系统构成 及软、硬件设计。
该系统由二个-196 单片机构成双系统， 完成数据的采集、 处理、 显示， 对病人进行实时监控，并可采用串行通信的方式将数据送给机，对数据进 行进一步的分析处理。
关键词便携式多参数生理监护前言多参数重量监护仪能为医学临床 诊断提供重要的病人信息，可实时检测人体的心电信号、心率、血氧饱和 度、血压、呼吸频率和体温等重要参数，实现对各参数的监督报警。
信息存储和传输，是一种监护病人的重要设备，但目前国内的监护仪 一般功能单一，多为显示，体积较大，移动不方便，存在着不足。
该便携式微电脑参数生理监护仪， 检测参数多， 设计紧凑， 体积小巧， 携带方便，既可用于病房，也可用于室外，可以定时、连续、长时间地检 测病人的重要生命特征参数，它在保障病人的生命安全方面具有重要的临 床使用价值。
工作原理 1 系统工作原理便携式微电脑多参数生理监护仪的主机由两 个 16 位微控制器 80196 组成。
系统通过信号检测与预处理模块将生物医学信号转换成电信号，并进 行干扰抑制、信号滤波和放大等预处理。
然后，通过数据提取与处理模块进行采样、量化，并对各参数进行计 算分析，结果与设定阈值比较，进行监督报警，将结果数据实时存储到， 并可实时传送至机上，在机上可实时显示各参数值。
2 系统结构系统原理框图如图 1 所示。
该监护仪由两个单片机组成双系统。
范文先生网收集整理单片机 1 完成对体温、心电波形、脉搏脉形的信 号检测、处理、数据存储，并通过显示屏对各波形、参数进行定时显示、 报警。
单片机 2 承担其中耗时较长的血压测量及血氧饱和度的检测，使之不 影响整个系统的正常工作，同时还承担对心率、呼吸频率的测定。
两个单片机间的信息交换通过 1 个 8 位的并行口进行，由 2 根口实现 通信控制。
具体是用 1 口，配合两个高速输入、输出口 0、0，用作两个单片机之 间的数据传送。
多功能移动心电监护系统及方法与制作流程
本技术公开了一种多功能移动心电监护系统及方法，系统由路由器、心电数据采集端、用户手机、医疗云端、医院电话、监控电脑组成；心电数据采集端用于采集用户心电数据，传输至用户手机，处理后无线传输到所述医疗云端；心电数据采集端若收到反馈警报，则自动拨通医院电话，并发送用户定位数据，医生询问用户情况，获取用户位置；用户手机用于用户观察自己的动态心电图，脉搏、心率，同时设置心电数据采集端的参数；监控电脑用于医生登录、监护对象管理、心电图显示，心率脉搏参数提取、急救报警和下载调取历史心电数据。
本技术解决了传统心电监护系统记录心电数据缺乏实时性、记录数据量少的问题，同时数据传输成本低、预警及时。
技术要求1.一种多功能移动心电监护系统，其特征在于：由路由器(1)、心电数据采集端(2)、用户手机(3)、医疗云端(4)、医院电话(5)、监控电脑(6)组成；所述心电数据采集端(2)，用于采集用户心电数据，分别传输至用户手机(3)，处理后无线传输到所述医疗云端(4)；所述心电数据采集端(2)若收到反馈警报，则自动拨通医院电话(5)，并发送用户定位数据，医生询问用户情况，获取用户位置；所述用户手机(3)，用于用户观察自己的动态心电图、脉搏、心率，同时设置所述心电数据采集端(2)的参数；所述监控电脑(6)，用于医生登录、监护对象管理、心电图显示，心率脉搏参数提取、急救报警和下载调取历史心电数据。
2.根据权利要求1所述的多功能移动心电监护系统，其特征在于：所述心电数据采集端(2)还用于对监护对象进行GPS定位、语音通话。
3.根据权利要求1所述的多功能移动心电监护系统，其特征在于：所述医疗云端(4)接收到所述心电数据采集端(2)传输的数据后，先进行疾病检测；如果检测出心电数据正常，则将数据复制成两份，一份直接传输至监控电脑(6)，另一份存储在医疗云端(4)提供历史数据查询；如果检测出心电数据不正常，则先给心电数据采集端(2)发出警报信息，再传输至监控电脑(6)和存储在医疗云端(4)提供历史数据查询。
毕业设计(论文)-基于单片机便携式心电图仪的研究与设计
基于单片机便携式心电图仪的研究与设计便携式心电监护仪摘要本系统以TI公司的高精度仪表放大器INA2331和低功耗AT89C51单片机为核心，实现了两路心电信号的采集和显示。
设计采用右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等抑制干扰措施，提高了放大器的共模抑制比；选用内部资源丰富的AT89C51单片机和12864液晶显示器LCD 实现了心电信号的动态显示。
结果表明系统各项技术指标达到了设计要求，具有低功耗低成本的特点。
AbstractThe system which takes the high-precision instrumentation amplifier INA2331 and low-power AT89C51 MCU as the core has realized two_channel ECG’s detection, storage and display 。
It adopts a right-leg -driven circuit、a high-pass filter with reverse feedback and so on，which makes the CMRR of the preamplifier higher 。
By adopted the inner resourceful AT89C51 single chip and 12864 LCD the ECG can be recorded and playbacking demonstrated 。
The results indicate that the major technical specifications of the system meet the design equirements, The system has the following features, such as low-power、and low-cost 。
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心电监护仪 的总体结 构如 图 １所示 ， 主要有 两部 分组
成： 信号采集放大部 分 （） 信号 存储 处理 部分 （Ｉ 。信 号 Ｉ， Ｉ） 采集放 大部分 ， 用 医用 电极 从 病人 体表 采集 心 电信号 ， 采 通过放大 、 滤波、 模数转换 ， 将采集 到 的心 电信号转 变成单 片机能识别 的数字信号 。信 号存储处 理部分 ， 过核心部 通
第 １卷 第 ５ ２ 期 ２１ ０ ０年 １ Ｏ月
滁 州 学 院 学 报 ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｈ ＺＯ ＮＶ ＲｆＹ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｕ Ｈ ＵＵ ＩＥ Ｓ Ｃ
Ｖｏ ＿ ２ Ｎｏ ５ ｌ１ ．
０ｔ ００ ｃ ．２ １
一
种 低 成 本 的多 路 心 电监 护 系统 的研 究 与设 计
常适 合应 用于像 Ｅ Ｇ这样 的医学 测量领 域 。Ａ ２ Ｃ Ｄ６ Ｏ的连
接 如图 ２ 示 。 所
病人 பைடு நூலகம்
●
● ● ● ●
病 人４
图 ２ 前 置 放 大 电 路
２ １ ２ 后 置 滤 波 电路 ．＿
高频干扰 ， 其他 医疗仪 器的噪声会 干扰 心电信号 的测
图 １ 系统 总体 结 构 图
得尤为重要 ， 人一 旦发 病就 会很 危 险， 就需 要 医护人 病 这 员实时观察病人心 电变化 ， 这一看 似简单 的工作实 际却耗 费大量的人力物力 。如果能设计 一套 系统 ， 随时 随地 监控
根据心 电信号 的特点 ， 前置放 大 电路 应满足高 输入 阻
抗、 高共模 抑制 比、 噪声低 漂移 的要 求。因此 我们 选择 低 Ａ ２ 做 为这部 分的核心部件 。 Ｄ６ ０
作者简介 ： 靳（ ９ １ ， 硕士 ， 彭 １ ８ 一） 男， 讲师 ， 究方向 ： 研 电子技 术。 基金项 目： 安徽 省教 育厅优 秀青年人才基金（ ０ ９ ＱＲ １ ５ ２０Ｓ Ｚ ４） 收 稿 日期 ：０ ００ —８ ２ １—６１
５６
彭
靳 ： 种 低 成 本 的 多路 心 电监 护 系统 的 研 究 与 设计 一
Ｌ ２ Ｍ３ ４分别设计一个高通滤波器和一个低 通滤波器 ， 组合
成 带 通 滤 波 器 。１ Ｅ ４
结 构 ， 括 以 下 几 个 部 分 ： 制 内部 计 数 器 计 数 模 块 、 制 包 控 控
采样模块 、０ 频 率滤 波模块 、 ５ Ｈｚ 基线 漂移 抑制 模块 、 电 心 波形分析模块 、 报警模 块 。所有功 能都是通 过相应 的子程
量， 其幅度不是很 高， 由于心 电信号 同样 较微弱 ， 但 再加 上 前级的 １ ０ 倍左 右的放大 ， ００ 干扰信号必须考虑滤除 。已知
人 体 心 电信 号频 率 大 约 为 ０ ０ Ｈｚ １ ０ ， ． ５ ～ ０ Ｈｚ 因此 利 用
２ １ 信 号 采 集 放 大 部 分 ．
心 电信号 十分微弱 ， 频率一般在 ０ ５ ０ Ｈｚ 间 ， ． ￣１０ 之 能
病人的心电情况 ， 能初 步判 断是 否异 常 ， 并 这将 大大 降低
病人的危险 ， 并减 轻 医务工 作者 的工 作量 ， 因此 我们设 计
开 发 了 这 种 低 成 本便 携 式 心 电 监 护 仪 。
１ 系统 硬 件 设 计
Ａ ２ Ｄ６ Ｏ是一种低成本 高精 度的集成运放 ， 只要 改变片
彭 靳
（ 州学院 电子信息工程系 ， 滁 安徽 滁州 ２９ ０ ） ３０ ０
摘
要： 开发 一种 高性 能 、 成 本 的 适 合 小 型 医疗 机 构 与 家 庭 使 用 的 多路 心 电 监 护 仪 。 系统 采 用 ＡＤ ２ 低 ６ ０和
Ｔ Ｏ ２ 分四路 对采集到的人 体体表心 电信号进行 多级放 大， 通过滤 波， 到 高保真放 大信 号 ， Ｌ８， 并 得 经过 Ａ／ Ｄ转 换， 将数 字心 电信号传送给 以 Ｃ ０ １ ３ ０微处理器为核心的心 电处理部 分， ８５Ｆ ２ 对信 号是 否正 常做 出初步判 断， 并
把 有诊 断 价 值 的 信 号 存储 起 来 。
关键 词 ： 电监 护 ； 电信 号 ； 成 本 ； 心 心 低 多路
中图分 类号 ： Ｎ７ Ｔ
０ 引言
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ３１ ９ （０ ０ ０—０ ５０ １ ７ ７ ４２ １ ）５０ ５ ３ 量主要集 中在 １ Ｈｚ附近 ， ７ 幅度 大约在 １ ｕ ０ Ｖ￣５ ｍＶ之 间 ， 所需放大 倍 数 大约 为 ５ ０ 。 ——１ ０ ０ Ｏ倍 。而 ５ Ｈｚ工 频 信 ０
随着生活水平 的提高 ， 健康 监护越来 越受 到人们 的重
视 。心电监护指 的是通过连 续监测 病人 的心 电信号 ， 时 及
了解 病 人 的 心 脏 工 作 情 况 ， 在 发 现 严 重 心 脏 异 常 情 况 并
号、 极化 电压 、 高频电子仪器信 号等等干 扰 ， 求心 电信 号 要
件单片机 Ｃ ０ １ ３ ０ 接收数字的心电信号 ， ８５Ｆ ２ ， 按照设定标准 判断是否正常 ， 不正 常 的信 号存 储 于外扩 存储 器上 ， 把 在 Ｌ Ｄ上显示相关信 息 ， Ｃ 并通过声光方式进行报警提醒 。 ｌ ２
电压偏移的最 大值 为 ５ 温漂 的最 大值 为 ｏ ６ ｖ／ ０ Ｖ， ． ℃。 它的低 噪声、 低输入偏差 电流 以及低功 耗 的特 点使得它 非
在放 大的过程 中始 终要做 好噪声 滤除 的工作 ， 以我们 采 所 用前 置放 大电路和后置 滤波 电路结 合 的设 计方法 ， 图从 力 多个方 面削减这些 干扰 。 ］ ＿ ３
２ １ １ 前 置 放 大 电路 ．．
时， 及时记录并做 出提 醒 。］ 电监护 对 于心血 管病 人显 ¨心 １