一种便携式心电监测仪的设计

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一种单导联心电检测前端设计

一种单导联心电检测前端设计摘要随着人们对健康的重视，智能化医疗设备作为一种辅助检测工具，有助于对老人、小孩、军人等各类人群的生理参数进行实时检测和分析。

本单导联心电检测前端设计通过结合单导心电及WIFI传输技术，将采集的心电信号和心率信号实时传输到云平台或手机APP，供医生及时查看和辅助诊断，从而进一步实现心血管疾病预防和诊断的家庭化、便携化，降低医疗诊断、治疗和监护的成本。

其设计在保留传统心电检测功能的基础上增加了心电数据传输功能，并可根据心电图计算出心率，对患者进行高质量的实时心脏监护，未来还可以通过心电大数据的深度学习来实现智能诊断功能。

关键词：心电检测、单导联、无线传输、心脏监护、可穿戴设备、实时检测中图分类号：TN806引言受新冠疫情的启发，为了便于医生快速获取患者的心电、心率信息，也方便人们家用检测，本项目通过单导心电和WIFI传输技术，采用FFT滤波、中值滤波去除基线，得到准确可靠的心电波形数据，并将心电信号实时传输到云平台或手机APP，供医生即刻查看和辅助诊断，对患者进行高质量的实时心脏监护，从而降低疾病突发风险，提高病情管控效率。

本设计在保留传统心电检测功能的基础上增加了心电数据传输功能，并可根据心电图计算出准确的心率，同时保存心电数据文件，可以对心电检测历史进行回放以及后期的诊断处理。

1系统硬件设计一种单导联心电检测前端包括心电采集模块、WIFI模块、电源模块、单片机处理模块。

心电采集模块用到的芯片为ADS1292，和单片机之间采用SPI进行通信。

WIFI模块和单片机之间采用串口通信。

整体硬件设计图如图1所示。

图1 整体硬件框图1.1心电采集模块设计本系统采用TI公司生产的用于生物电势测量的模拟前端ADS1292，该芯片低功耗，具有24位双通道采集，32引脚，TQFP封装。

ADS1292每通道功率仅335W,内置有右腿驱动放大器、持续断线检测和测试信号，并且拥有非常灵活的断电以及待机模式。

毕业设计

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二. 摘要
本文首先阐述了健康监测仪的研究背景国内外研究现状，根据以人为本的设计思想，在整体分析的基础上，提出了便携式健康检测仪的人性化设计理念，总结出了健康监测仪的研究背景和方向。以便携式健康检测仪的人性化设计为切入点，在设计过程中对人性化设计定位、功能、造型、人机工程、材料、色彩、心理等进行详细的分析和研究，通过设计实践，总结出了如何使以人为本贯穿于设计中，发挥设计的真正意义。完成了“便携式健康检测仪的人性化设计”论文、建模、效果图和模型制作。
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八.设计的整体构想
■ 设计的整体构想
由监测身体各部位的传感器采集到的数据通过无线传输技术zigbee 由监测身体各部位的传感器采集到的数据通过无线传输技术zigbee 传到便携式健康监测仪进行初步分析和存储，再将数据传输到医院，传到便携式健康监测仪进行初步分析和存储，再将数据传输到医院，进行诊断分析。行诊断分析。
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十一. 十一.设计实践
■
设计的草图构想
草图2
草图3
草图1
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十一.设计实践
■
设计方案
初步方案渲染图
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十一.设计实践 ■ 设计建模
犀牛建模过程
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十一.设计实践
■ 设计建模
犀牛建模过程
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十一.设计实践 ■ 设计建模
犀牛建模过程
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十一.设计实践
最终渲染图
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十一.设计实践
最终渲染图
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十.设计分析
“人机”分析
细腕周长中腕周长 13cm 16cm 14cm 17cm 15cm 一般人体手腕的宽度为5-8cm左右 20cm
大腕周长
18cm

医疗器械设计创新的案例解析

医疗器械设计创新的案例解析
案例一：便携式心脏监测仪
面对心脏疾病发病率的上升，我们设计了一款便携式心脏监测仪。

这款产品以其小巧轻便、操作简便以及精准监测的特点应运而生。

我们通过优化电路设计，使得设备体积大幅缩小，重量轻至仅数
十克，用户可以轻松携带。

我们针对心脏监测的需求，研发了智能算法，能够实时分析心电信号，并在异常情况下及时提醒用户。

我们还
创新性地引入了无线传输功能，使得监测数据可以直接发送至医生的
终端设备，便于医生及时了解患者病情，给出治疗建议。

案例二：人工关节假体
人工关节假体是解决关节疾病的重要手段，但在传统设计中，假
体与骨骼的兼容性及耐用性仍有待提高。

在参与这款人工关节假体的
设计过程中，我们着重关注了这两个问题。

案例三：智能胰岛素泵
糖尿病患者的胰岛素注射管理一直是临床治疗的难题。

为了提高
患者的生活质量，我们设计了一款智能胰岛素泵。

这款胰岛素泵的主要创新点在于其精准调控和智能提醒功能。

我
们通过微泵技术，实现了胰岛素的精准调控，根据患者的实时血糖状
况调整胰岛素剂量。

我们利用物联网技术，将胰岛素泵与患者的智能
手机连接，实时监测血糖状况，并通过手机应用向患者发出饮食和运
动建议。

我们还设置了异常情况预警机制，当血糖水平过高或过低时，胰岛素泵会自动发出提醒，确保患者及时处理。

通过这些案例的实践，我深刻认识到医疗器械设计创新的重要性。

在今后的日子里，我将继续发挥我的专业技能，为医疗器械行业的创
新与发展贡献自己的力量。

多参数监护系统

Key Words:Monitor，C8051F020，microprocessor，OEM module，
Physiology information detecting
目录
前言
随着现代医学技术的发展，尤其是电子技术、计算机技术、数字信号处理技术的不断发展，监护仪作为各级各类医院中一种常用设备，得到了广泛应用。现代医学监护仪是一种以测量和控制病人生理参数，并可与已知设定参数进行比较，出现超差而发出报警的一种装置或系统。
关键字：监护仪，单片机，C8051F020,OEM模块，生理信息采集
Abstract
Electrocardiogram (ECG), blood pressure (BP), sphagnum and blood oxygen saturation (SpO2) are the most fundamental bio-indicators of human beings. It's helpful for doctors to measure these biology signals in the first-aid outside the hospital. However, most of the existing monitor systems are inconvenient to be carried and controlled. Therefore, an intillage-timed, portable, low dissipation multi-parametersmonitor system is presented in this paper.
图1－1心电图
随着心脏的搏动，心电图上出现一组特征性的波形(P,QRS,T及U),这些波形对应着心脏的基本电活动。图1-1所示是一个正常状况下的典型的完整心电波形。心电图的各个波、段和间期都有其特殊的生理意义，可作为临床分析心脏疾病的重要参考资料:

新型便携式心电监测仪的设计原理

新型便携式心电监测仪的设计原理一、绪论心血管疾病是目前对人类危害最大的一种疾病，而心电图是检查、诊断和预防该类疾病的主要手段和依据。

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，而无法实时监护患者的病情，给医生和病人带来了很大的不便。

近年来，随着嵌入式和网络通讯技术的飞速发展，我们研制出一种基于ARM7处理器的新型嵌入式心电监护仪，它采用Samsung公司的一款ARM7TDMI核的RISC的32位高速处理器S3C44B0X,具有成本低、体积小、可靠性高、操作简单等优点，适用于个人、中小医院和社区医疗单位，为家庭保健（HHC）和远程医疗（Telem edicine）等新兴的医疗途径提供良好的帮助与支持。

二、系统的工作原理图一新型嵌入式心电监护仪的系统结构框图心电信号通过专用电极从人的左右臂采集到后，送入信号调理电路，先经过前置放大器初步放大，经高通滤波滤除直流信号及低频基线干扰后，由后级放大器放大，再经滤波器进一步滤除50HZ的工频干扰，经低通滤波器后得到符合要求的心电信号，由模拟信号输入端送入ADC，进行高精度的A/D转换。

为了更好的抑制干扰信号和防止导联松动及脱落，我们在电路中还引入了右腿驱动电路和导联脱落检测电路。

系统控制核心采用Samsung公司的S3C44BOX,液晶显示屏（LCD）建立良好的人机交互界面，采集到的信号可以通过LCD实时显示和回放，数据通过因特网基于TCP/ IP(传输控制协议、网际协议) 顺序可靠地传输数据到心电监护中心,为医护人员及时准确的诊断提供参考。

嵌入式实时操作系统采用现在流行的uClinx,管理协调各模块工作，为系统可靠的运行提供保证。

三、系统硬件模块设计3．1、信号调理电路信号调理电路主要包括：放大器、带通滤波器、陷波器等。

图二心电前置放大电路人体心电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，一般只有0.05-5mV,频谱范围为：0.05-100HZ,心电信号正常输出时其幅值约为1mV,而A/D转换器的输入电平要求到达1V左右，即心电放大倍数约为1000倍，由于肌电干扰可能造成前置放大器静态工作点的偏移，甚至截至饱和，所以前置放大器的增益不能太大。

便携式心率监测仪文献

文献综述一、目的和意义便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。

未来，还将有众多能显著改善医疗效果的创新型医疗应用产品。

多年来，心率检测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。

目前，检测心率的仪器虽然很多，但是体积大，功耗大，不易于携带。

有些医院使用的各种心率监测仪器抗干扰性差，开发成本高，价格昂贵，即便用于心率信号采集的传感器也价格不菲。

如果心率监测的仪器能够做到体积小，制作成本和销售价格低、操作简单，能被普通家庭患者接受，这无疑为临床诊断和个人保健使用提供了方便。

因此，设计一种成本低廉，可随身携带，可长时间记录，显示和存储心率值，可和微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率检测仪是十分必要的。

基于此，本文探究研发了一种体积小，操作简单，适合家庭和社区医疗保健使用的便携式心率检测仪。

二、国内外现状心电监护（ECG Telemonitor）的历史，可以追溯到上世纪初。

1903年，“心电图之父”荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线，记录了世界上第一份完整人体心电图，这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。

其后数十年间，伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行，心电采集和监测技术得以迅猛发展。

最早，医务人员对ECG的监测和需求，是从危重病人抢救开始的。

1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏，通过密切观察心脏跳动状况，来总结和判断病人的危重抢救效果。

1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤，开始ECG的监测和临床应用。

1952年Zoll首次推出心脏起搏术，通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护，使病人得以康复。

1956年体外除颤仪问世，提高了危重病人抢救的存活率。

1960年Kauwenhoven报道胸外心脏按摩有效，心脏复苏技术日渐成熟。

1960年研发的持续床边ECG监测仪，能够适时不断地监护病人的ECG状况，使得心脏病人及危重病人得以密切和连续的被观察，同时帮助医务人员能对病人的心电情况做出连续的分析和判断。

9种不同类型心电监护仪的设计方案,包括便携式、远

9种不同类型心电监护仪的设计方案，包括便携式、远
随着人们生活节奏加快，人口逐渐老龄化，心脏疾病成为危害人类健康和生命的主要疾病之一。

心电监护系统为心脏病人诊断和治疗提供了一个有效的手段，对心脏疾病的防治和诊断具有重大的意义，本文为大家介绍几种心电监护仪的设计方案，包括便携式，低功耗，远程监控等类型。

基于Android 的低功耗移动心电监控系统的设计方案
本文通过研究人体心电信号的各项主要特征和实际监测应用需求，设计开发了一套无线传感心电信息监测系统，该系统通过嵌入内衣穿戴的智能电极对心电信号进行采集处理，并通过目前已成为移动设备标配的蓝牙无线数据网络将心电数据发送至Android 智能监控终端进行接收数据的存储、管理和分析。

基于Linux 和MiniGUI 的心电监护仪设计
本介绍一种基于Linux 和MiniGUI 的心电监护系统，能够满足患者随时随地对心电进行方便快捷的监测，及时地发现异常情况并采取有效的措施，从而更好地保护人们的身体健康。

基于TMS320LF2407A DSP 的心电监护系统分析
本文设计了一种以TMS320LF2407A DSP 为信号处理器的心电监护系统，该系统把心电信号的采集、分析和显示集成于一体,而且系统体积小、成本低、便于携带、实用性强。

基于S3C2410 设计三导联远程心电监护
本方案是基于S3C2410 设计三导联远程心电监护系统，可以对心脏病患者进行实时监护。

具有无线传输功能，因而患者可以不受时间和空间的限制使用本系统。

系统的24 小时无间断心电图记录功能，足以捕捉突发性的异常心电数据，为医护人员提供有力的诊断依据。

基于S3C44BOX的新型便携式心电监测仪的研制

维普资讯 http://www.cqvBiblioteka
电
子
测
量
技
术
第２卷第５期９
２０年１０６Ｏ月
ＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ
基于ＳＣ４Ｏ的新型便携式心３４ＢＸ电监测仪的研制＊
张华和卫星徐栋君陈相朝
输。以太网接口通过隔离很好地切断了传输线对模拟心电信号的干扰，而隔离前的电路均由隔离浮地电源供电，有效隔绝漏电流和意外高压，保证了系统的安全性。嵌入式实时操作系统（ＴＳｐ／ＳＩ协调各功能模块工作，ＲＯ）ＣＯ－Ｉ
使系统具有很高的实时性和可靠性。
Ｓｍｓｎ公司的￥Ｃ４０ａｕｇ３４Ｂｘ作为控制核心，通过液晶屏幕
（Ｃ）ＬＤ对心电波形实时显示，可以通过ＴＰＩ议利也Ｃ／Ｐ协
信号（Ｃ）ＥＧ是诊断此类疾病的重要依据，对其进行方便、快捷的监测，对此类疾病的急救和治疗具有十分重要的意
关键词：心电；ＡＲＭ；Ｎ２Ｏ－；液晶显示屏；ＴＰＩ／ＳＩＩＣ／Ｐ协议
ＤｅｉｎｏｏｅｏｔｂｅＥＣＧｎｔｒｂｓｄｏ３４ＯｓｇｆｎｖｌｒａｌｐｍｏｉａｅｎＳＣ４ＢＸｏ
ＺａｇＨｕＨｅＷｅｉＸｕＤｎｊｎＣｅｉｇｈｏｈｎａｉｎｘｇｏｇｕｈｎＸａｚａｎ
ｒａｉｈｅｌｉｉｌｎｅｔｎｔｒｇｔｅｌｗ－ｗｅ２ｂｔＡＲＭｒｃｓｏｓｕｅｓｔｅｋｒｅｆｔｅｅｌｅｔｅｒａ－ｍｅｄｓａａｄｒｍｏｅｍｏｉｉ，ｈｏｐｚｔｐｙｏｎｏｒ３一ｉｐｏｅｓｒｗａｓｄａｈｅｌｏｈｎ

便携式心电监护仪设计进展_丁慎平

：ＡｂｓｔｒａｃｔＰｏｒｔａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍｍｏｎｉｔｏｒｉｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｅｕｉｍｅｎｔｉｎｔｈｅｃｌｉｎｉｃａｌｄｉａｎｏｓｉｓｏｆｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓ－ｇｐｑｐｇ，ｏｒｔａｂｌｅｒｏｓｅｃｔｓｅａｓｅｓｄｕｅｔｏｉｔｓｒｅａｌｔｉｍｅｆｅａｔｕｒｅｓ．ＩｔｈａｓａｂｒｏａｄａｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｔｈｅ－ｐｐｐｐｐｐ，ｒｅｖｉｏｕｓｏｒｔａｂｌｅｒｅｓｅｎｔｒｅｖｉｅｗ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍｍｏｎｉｔｏｒｓｈａｖｅｂｅｅｎａｒｒａｎｅｄａｎａｌｚｅｄａｎｄｐｐｐｇｇｙ，ａｅｒｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍ（ＥＣＧ）ｔｈｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｅｒｏｎｏｍｉｃｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｐｐｇｇｇ，ｄｅｓｉｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍｍｏｎｉｔｏｒｉｎｃｌｕｄｉｎｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｃｏｍｏｎｅｎｔｓａｎｄｓｏｆｔｏｒｔａｂｌｅ－ｇｇｇｐｐ，ｗａｒｅｍｏｄｕｌｅｓｗｅｒｅａｒｓｅｄｆｒｏｍｔｈｅＥＣＧｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｓｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｔｒｅｎｄａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｙｙｐａｒｅｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒｔｈｅｏｒｔａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍｍｏｎｉｔｏｒｓａｎｄｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｕｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｎ．ｐｐｇｑｐｇ：；；；Ｋｅｗｏｒｄｓｏｒｔａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍｍｏｎｉｔｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｒａｍ（ＥＣＧ）ｅｒｏｎｏｍｉｃｓｄｅｓｉｎａｒｓ，肥胖、快节奏的生活压力促使心血管疾病的发病率迅速上升，已成为威胁人类身体健康的主要因素之一。便携式心电监护仪在有效地预防、监护心脏疾病中发挥着越来越重要的作用。常规心电监护仪是心脏病患者在静卧情况下记录心电活动的设备，须在有限时间内、固定的医疗场所进行长时间地静卧监护，记录心脏活动所产生的

一种便携式动态心电监测仪佩戴背心[实用新型专利]

专利名称：一种便携式动态心电监测仪佩戴背心专利类型：实用新型专利
发明人：董霁颖,屈娟,屈萍
申请号：CN201120437653.8
申请日：20111107
公开号：CN202313312U
公开日：
20120711
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种便携式动态心电监测仪佩戴背心。

本实用新型的目的是为了解决现有的便携式动态心电监测仪，通常都是用吊带挂在胸前来进行监测，在弯腰时监测仪会跟着人的动作向前悠荡，容易遭到磕碰，洗脸时还容易遭到水浸，容易造成监测仪损坏的问题。

本实用新型包括：肩带、胸围、兜袋和兜盖，所述肩带和胸围连为一体，兜袋固定在胸围胸前位置的外表面上，兜盖固定在兜袋上侧的胸围上。

将本实用新型穿在身上，再将便携式动态心电监测仪装在兜袋内，无论怎样活动便携式动态心电监测仪装都不会离开背心，避免了被磕碰、遭水浸的问题发生。

申请人：董霁颖
地址：161300 黑龙江省讷河市康安路39号讷河市人民医院
国籍：CN
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便携式心电图仪器的设计

２结果．
２１记录患者入室后意识消失，复时间（．恢手术结束至轻声呼之睁眼）离院时间，，丙泊酚用量，见表１。（）
Ｂ组比较Ａ组Ｐ＜．５００。２２术后不良反应：．恶心呕吐Ａ组ｌ，组４例。眩晕Ａ组２例，Ｏ例Ｂ２Ｂ地佐辛联合丙泊酚应用于无痛人流技术中，可减少丙泊酚的用量，有具组６例。起效快、恢复时间短、术后镇痛效果佳、副作用少，缩短留院观察时间，一是３讨论．种安全有效的方法。值得推广。患者普遍对人流存在恐惧心理，丙泊酚起效迅速、平稳具有良好的镇静参考文献记忆缺失作用常驻用于无痛人流术中，由于代谢快、衰期短，但半患者清醒［］陈伯銮．１临床麻醉药理学［．民卫生出版社。０：２Ｍ］人２０９．０后仍会感觉痛苦，镇痛作用较弱【，１故单独用量大。地佐辛为阿片受体部分］［］ＶｕｋＪＣｉｉｌｎｅｒｔｉｎｏｈｒａｏｉｅｉａｄｐａｍｅｄｎ—Ａｉ２ｙ．ｌｃｔｐｅａｏｆａｍｃｋｔｎｈｒａｏｙｎａｉｒｔｐｎｃｍｃ激动剂，镇痛作用强，联合丙泊酚使患者迅速进入睡眠状态，并使宫颈交感ｐｏｏｌｐｉｉｔａｔｎ．ｅａｓｅｉｌｅ，０１５（）４５ｒｐｆ —ｏｉｄｎｅｃｉｓＡｔＡｎｅｔａｏＢｌ２０，２４：４．ｏｏｒｏａｈｇ神经受抑制，口松驰，宫有效预防人流综合症及子宫穿孔等并发症的发生，［］ＭｉＳｋｉ，ｕｏＭ，ｔ１ＴｅｉｔａｔｎｂｔｅｎｆＩｙａｄＰｏｏｌ３Ｗ，ａａＴＫｄｅ．ｈｅｃｉｅｗｅｒｌｎｒｐｆａｎｒｏｅｏ

毕业设计心电检测仪

摘要本课题主要设计一个基于Atmega16的家用心电监测仪的研究设计。

根据人体心电信号的特征，设计心电信号采集系统，完成实时心电监测的功能。

本系统通过硬件电路实现了对心电信号实时的采集和处理，并将模拟的心电信号转换成数字信号送入主控单元，从而实现了心电信息的实时显示、存储、打印、报警等功能。

本设计选用具有低功耗的16位单片机Atmega16作为中央处理系统，通过心电传感器，从人体连续取得心电信号，经过专门的信号处理电路进行处理后送入中央处理系统，中央处理系统通过分析、处理，检测出病人的心电信号，并与正常的心电信号比较，对采集的心电信号进行实时分析、检测及记录，并选取大容量Flash存储器对采集处理后的心电信号进行存储。

同时，监测仪带有液晶显示器，能实时显示所检测的心电信号。

当病人出现紧急的心电症状时，其特有的报警功能可以及时的发出报警，便于及时的对病人进行救治。

该系统还可以打印出心电波形供医务人员分析病情时参考，及时准确的采取治疗措施，制定治疗方案。

该监测仪能长期、连续、可靠、稳定的工作，同时还具有体积小、存储容量大、功耗低、实时显示等特点，便于随身携带，使用方便，操作简单。

关键词心电监测心电监测仪心电传感器信号处理电路Title: The design of household ECG monitorAbstractThe topics mainly based Atmega16 household ECG monitor research and design. According to the characteristics of the human ECG, design ECG acquisition system,in real-time ECG monitoring function.This system has realized through the hardware circuit to heart signal real-time gathering and processing, and will simulate the heart signal transforms the digital signal to send in the master control unit, thus has realized the function of heart information's real time display, memory, printing, alarming, etc.This design uses a low-power 16-bit microcontroller Atmega16 as the central processing system, through ECG sensor, from the human body to obtain a continuous ECG signal, by a dedicated signal processing circuit after being fed into the central processing system, the central system analysis, processing to detect the patient's ECG signal, by comparison with a normal ECG, to achieve real-time detection, analysis, selected records, select a high-capacity Flash memory to store the acquisition of the ECG. At the same time, the monitors with a LCD monitor, be able to real-time display ECG signal. When a patient have a emergency ECG symptoms, its unique alarm function can trigger a timely warning and treatment of patients timely. The system can also print out ECG waveform to provide reference for medical personnel, and timely and accurate implementation of therapeutic measures to establish treatment programs. Not only that ,the key of system design make operation simple and faster.The monitor can long-term, continuous, reliable, stable job, and has a small size, large storage capacity, low power consumption, real-time display and other features, easy to carry, easy to use, easy to operate.Keywords ECG monitoring ECG monitor ECG sensor Signal processing circuit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1.1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。

便携式心电监测仪设计

便携式心电监测仪设计渠瀛;安钢;安源;刘澜涛【摘要】目的:设计一种低功耗、易使用的便携式心电监测仪.方法:选用MSP430型单片机和AD620型前级放大器,通过A/D转换程序和液晶显示子程序实现心电波形的显示及数据的储存、输入、输出控制等功能.结果:通过连接电极,该便携式心电监测仪能高效记录及显示心电信号图形.结论:该监测仪记录信号方便可靠,能为医疗诊断提供即时有效的数据资料.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】2页(P47-48)【关键词】便携式;心电监测;心电信号【作者】渠瀛;安钢;安源;刘澜涛【作者单位】110000 沈阳,沈阳市第九十一中学;130021长春,吉林大学基础医学院;110000 沈阳,沈阳市第九十一中学;110000 沈阳,沈阳市第九十一中学【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH772.2心血管疾病是威胁人类健康的重要疾病之一，而心脏病的常规诊断方法是心电监测。

心电监测是通过心电放大设备将连续控制心脏电信号的投影体表电位记录成心电图曲线[1-2]。

随着心脏病患者诊断的需要，只靠医院内的检测仪器已不能满足需求。

因此，急需研制一种低功耗、易使用的便携式心电监测仪，以满足心脏病患者诊断的需要。

本文设计了一种新型的便携式心电监测仪，现介绍如下。

便携式心电监测仪整体设计分为硬件和软件两大部分，实物图如图1所示，设计框图如图2所示。

通过心电检测电极采集人体的体表心电信号，并经过放大电路放大，经过滤波电路消除高频信号的干扰，提取频率在0.05～100Hz的心电信号，再将模拟的心电信号经过A/D转换电路转变成数字信号后存储在数据存储电路中，同时将数字信号显示在图形显示电路的显示屏幕上。

此仪器也可以在心电信号采集完成后，通过数据通信电路与计算机相连，将存储在数据存储电路的心电数字信号输入到计算机中。

1.1 硬件系统设计硬件设计可分为心电检测电路设计（包括放大电路、滤波电路及电平提升电路）和控制存储及接口电路设计（包括单片机的选型、电源模块、键盘、图形用户界面和通信接口电路等）。

便携式心电检测仪设计必要性

便携式心电检测仪设计必要性心电图是反映心脏兴奋的电活动过程，它对心脏基本功能及其病理研究方面，具有重要的参考价值。

心电图可以分析与鉴别各种心律失常；也可以反映心肌受损的程度和发展过程和心房、心室的功能结构情况。

医生是根据心电图对患者进行心脏病诊断和治疗的,但是目前在医院中使用的心电设备一般体积较大、费用较高,患者需要到医院进行心电信号的监测,但是至少在下述几种情况下患者采集心电信号是不方便的：1、由于心脏病是一种慢性疾病,患者平时在家中监测病情,需要一种家用心电采集设备，2、有一些患者在平时心电图是正常的，只有在发病时心电图才异常，而发病持续的时间很短，等患者到了医院可能心电图已经正常了，所以需要一种能够随时进行心电信号采集的设备；3、在一些特定情况下需要采集和监测心电信号，例如记录人在运动状态时的心电图。

这些情况表明需要一种家用的、低成本的心电监测仪。

医疗领域的发展可以分为两个阶段,过去以医院为主的医疗保障体系和最近几年大力开展的社区医疗服务.以家庭为主的医疗已经发展成为主体.因此服务行业涌现出很多医疗设备,其中心电监测设备居多,心电检测设备过去在医院才可以见到,而如今随着社会的发展,越来越多的心电监测设备流入市场,但是这些设备并不是便携式的,通常设别体型比较大不易于随身携带,还有就是设备的价格比较高,并不是平民大众可以购买的 .这些设备很多都是从外国引进而来,需要的专业知识比较多,很多人无从下手更别说是运用这类设备了,这导致很多人享受不到这种医疗服务,因此研发出一种便携式而又价格相对便宜易于操作的心电监测仪器是很有必要的。

便携式心电监测仪具有成本低、体积小、可靠性高和操作简单等优点，适用于个人、中小医院和社区医疗单位，为家庭保健和远程医疗等新兴的医疗途径，提供了良好的帮助与支持。

这是因为心脏疾病患者都有这样经历：感觉有症状便去医院，可到了医院一切又恢复正常，医生不能采集到发病时心电参考数据，而无法确诊和对症下药。

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ｖｃｅｌｚｓｕｅ — ｃｉｅｉｔｒｃｉｎ，ｗａｅｒＲｅｌｙ，ａｒｙｈａａａｙｉｎｌｅｓａａｍ．Ｔｈｓｓｓｅｃｎｉｅｒａｉｅｓｒｍａｈｎｎｅａｔｏｖｆｍｐａｏｒｈｔｍｉｎｌｓｓａｄｉｎｓｌｒｌｉｙｔｍａ
关键词：心电信号；Ｒ波；ＱＳ检测；心律失常
中图分类号：７．７２２
文献标识码：Ａ
文章编号：０５— ４０２１）１— １５一４１０９９（０００００Ｏ
心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病之一，
目前具有心电检测、析功能的设备价格不菲，且分而主要是在医院等医疗场所才有，人监护使用很不个方便。也有针对个人的便携式产品，但一般仅能记
录、存储心电数据而不带分析功能¨ 。
随着电子技术的发展，件性能大大提高，开器使
ｄｔｔＲｏｐｅｎｎｌｅｉｒａｔｎｍｂｄｆｅｓｓｍ，ＳｅＥＧｄｔｃｎｂｔｅｘｆｒｅｅＳｃｍｌｘａｄａａｚｅｌｉａｄｅｅｌｙｔｃＱｙｎ —ｍｅｉｅＯｔＣａａｅｓｒｄｉｔｔｏｍｈａｏｎｅ
第３３卷第１期
２１００年２月
电子器件
ＣｈｎｓｏｒａｏｌｃｏｅｉｅｉｅｅＪｕｎｌｆＥｅｔｎＤｖｃｓｒ
Ｖｏ＿３Ｎｏ１１３．
Ｆｂ０１ｅ．２０
ＤｅｉｎｏｒａｌｓｇｆＰｏｔｂｅＥＣＧｅｓｅｅｔＤｅｉｅＭａｕｒｍｎｖｃ
电检测系统。
图１系统框图
１系统原理及构成
系统主要分为三个部分，包括心电信号采集模块、数据存储模块和心电数据分析处理模块。系统
ａｄｄｔＳｒａｂｌｔｎｒｎｌｔｂｉｔｒｎｎｅｎａａ’ ｅｄａｉｉａｄｔａｓａａｌｙａｅｅｈａｃｄ．ＦｏｈＩＢＩｄｔｂｓｎｃｕｌｐｒｏｓｈｃｕａｙｉｒｔｅＭＴ— Ｈａａａｅａｄａｔａｅｓｎ，ｔｅａｃｒ — ｃｆｍｏｔｒｒａｈｓｔｅｒｑｕｒｍｅｔ．ｙｏｎｉｅｃｅｈｅｉｅｎｓｏ
发一种便携式、耗低、量大、有分析能力的心功容具
电检测设备成为可能。本文利用ＡＭＣｒｘＭ３内Ｒｏｅ－ｔ
核的３ｉ单片机作为处理器，２ｂｔ采用大容量ＳＤ卡作
为存储单元，开发出一是评价心脏功能的主要依据。而ＥＧ）
框图如图１示。心电信号采集模块主要由心电采所集电路、信号放大电路、波电路和Ａ滤Ｄ采样电路组成。心电信号微弱且有较多干扰，因此对这一模块的硬件和软件设计都提出了更高的要求。
摘要：介绍一种能实时处理、处理速度快的心电检测仪，它以基于ＡＭＣｄｘＭＲｏｅ—３内核的单片机为核心，以大容量ｓＤ卡作为
存储媒介，并实现人机交互、波形回放、心律失常分析及病情报警功能。系统采取实时的ＱＳ波检测算法，Ｒ并嵌入文件系统将心电数据以文本的形式存储，提高了数据的可读性和移植性。检测仪经ＭＩ．ＩＴＢＨ数据库和实际人体测试检验，达到了实际要求。
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＡｅｐｒａｌｎｗｏｔｂｅＥＣＧａｕａｌｅｉｅｗｉｈｈｉｈｐｏｅｓｎｓｉｔｏｕｃｄｗｈｃｓｓｌａｄｌｗｅｏｍｅｓｒｂｅｄｖｃｔｇｒｃｓｉｇｉｎｒｄｅｉｈｉｍａｌｎｏｒｐｗ— ｅ．ＩｓＣｏｅｉｒｔｒｓＭＣＵａｅｎＡＲＭｄｅ — ｎｔｔｒｇｄｉｉｉｈ－ａａｉｙＳＣａｄ．Ｂｅｉｅ．ｔｅｂｓｄｏＣｏｘＭ３ａｄｉｓｓｏａｅｍｅｕｍｓａｈｇｃｐｃｔＤｒｓｄｓｈｅｄ－
ＺＡＨＮＧ
ｎ，Ｙｏｇ，ＮｎＵＹｎｆＨＯＧＭｉｇｉ
（ｎｔｕｌｔｎＤｖｅ＆ＡｐｉｔｎＨａｇｈｕＤａｚＵｉｒｔ，ｎｚｏ１０８ｈｎ）ＩｓｔｔｏｅｒｅｉｉｅｆＥｃｏｃｐｌａｉ，ｎｚｏｉｎｉｎｖｓｙＨａｇｈｕ３０１，Ｃｉａｃｏｅｉ
ＫｙｗｒｓＥＧ；ＱＳｃｍｌ；ｄｔｃ；ｒｙｈｉｅｏｄ：ＣＲｏｐｅｘｅｔａｒｔｍａｅｈ
ＥＥＡＣＣ：７５１０
一
种便携式心电监测仪的设计冰
张亚君，永纪，余洪明
（州电子科技大学电子信息学院，州３０１）杭杭１０８