本文關(guān)鍵詞：基于STM32的便攜式心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)　出處：《西安工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè) 心電信號(hào) AD603 STM32 SD卡 USB傳輸

【摘要】：進(jìn)行常規(guī)心電檢查的holter系統(tǒng)是目前較為常見(jiàn)的心電監(jiān)測(cè)設(shè)備,多用于醫(yī)院傳統(tǒng)心電監(jiān)測(cè),這種系統(tǒng)可以有效監(jiān)測(cè)病人的實(shí)時(shí)心電數(shù)據(jù),其功能強(qiáng)大,但設(shè)備龐大、價(jià)格較高、操作繁雜的缺點(diǎn)也比較明顯,患者只能在醫(yī)院內(nèi)進(jìn)行心電檢查,大大限制了患者的活動(dòng)空間。相比之下,目前發(fā)展迅速的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備,充分利用了嵌入式系統(tǒng)技術(shù),使心血管疾病患者在家庭或社區(qū)中即可進(jìn)行心電監(jiān)測(cè),無(wú)需到醫(yī)院就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管疾病的早期預(yù)防和中期診治,既方便了患者的日常生活,又可及時(shí)獲取疾病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提高心血管疾病的治愈率為此,本文對(duì)基于ARM微處理器的便攜式動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析和研究。針對(duì)心電信號(hào)的相關(guān)理論進(jìn)行研究,根據(jù)信號(hào)的主要特性,設(shè)計(jì)了滿足測(cè)量者個(gè)體差異適應(yīng)性的心電信號(hào)調(diào)理模塊,模塊分為上肢傳導(dǎo)電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路、前置差分電路、帶通濾波電路、主放大電路、工頻陷波電路和信號(hào)偏置調(diào)節(jié)電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)的增益放大、電路濾波和電平抬升,為后級(jí)心電信號(hào)數(shù)字處理模塊提供了可靠的心電模擬信號(hào)。實(shí)測(cè)ECG波形峰峰值個(gè)體化差異較大,不利于信號(hào)的數(shù)字處理與分析,為了改善固定增益采集電路對(duì)ECG波形峰峰值個(gè)體差異的適應(yīng)性較差的現(xiàn)象,本文專門設(shè)計(jì)了增益控制電路,電路選用VGA芯片AD603,實(shí)現(xiàn)了信號(hào)調(diào)理模塊整體增益的智能控制,增益的可調(diào)節(jié)范圍為862.6到2730倍。選用高性能、低功耗、高性價(jià)比的ARM微處理器STM32F103ZET6作為主控芯片,結(jié)合便攜式心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能需求,對(duì)心電信號(hào)數(shù)字處理模塊進(jìn)行了主體設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)部分為基于STM32開發(fā)板的嵌入式軟件開發(fā),設(shè)計(jì)采用模塊化編程思想,移植了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和FATFS文件系統(tǒng),編寫了各部分外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)工程主程序,實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)調(diào)理與采集,數(shù)據(jù)分析與處理,ECG波形顯示以及心電數(shù)據(jù)SD卡存儲(chǔ)和USB傳輸?shù)裙δ�。論文�?duì)上述工作的完成過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的論證和闡釋,完成了信號(hào)調(diào)理電路電路板的制作,經(jīng)測(cè)試,調(diào)理電路完全滿足設(shè)計(jì)要求,嵌入式軟件開發(fā)成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各個(gè)設(shè)計(jì)的主要功能,系統(tǒng)界面操作簡(jiǎn)單,ECG波形顯示清晰,數(shù)據(jù)保存與傳輸功能正常,論文為該類型產(chǎn)品的進(jìn)一步設(shè)計(jì)、開發(fā)提供了良好的理論實(shí)踐基礎(chǔ)。
[Abstract]:Holter system routine ECG is a common ECG monitoring equipment used by hospitals of traditional ECG monitoring, this system can effectively monitor the real-time ECG data of patients, but its powerful, large equipment, high price, complex operation is also more obvious shortcomings, only patients with ECG examination in the hospital, greatly restricted the patient's activity space. In contrast, the current rapid development of portable ECG monitoring equipment, make full use of the technology of embedded system, the ECG monitoring in patients with cardiovascular disease to the family or community, no need to go to the hospital to realize the early diagnosis and treatment of cardiovascular disease prevention and the middle, both for the convenience of the patient's daily life it can timely obtain disease monitoring data, improve the cure rate of cardiovascular disease, therefore, this article on the ARM microprocessor based portable ECG The monitoring system is studied and analyzed deeply. Research on related theories of ECG signal, according to the main characteristics of the signal, designed to meet the individual differences of ECG measurement adaptive adjustment module, the module is divided into the upper conductive circuit, driven right leg circuit, front differential circuit, band-pass filter circuit, main amplifier circuit. The notch filter circuit and signal bias adjustment circuit for ECG signal amplifier, filter circuit and uplift the level, to provide a reliable ECG analog signal for ECG signal processing of digital module after class. The measured ECG wave peak value of individual differences, is not conducive to the digital signal processing and analysis, in order to improve the fixed gain the acquisition circuit adaptability on ECG waveform peak individual differences phenomenon, this paper designed a gain control circuit, circuit using VGA chip AD603, realized signal transfer Intelligent control module overall gain, gain adjustable range is 862.6 to 2730 times. With high performance, low power, high performance ARM microprocessor STM32F103ZET6 as the main control chip, combined with the functional requirements of the portable ECG monitoring system for ECG signal processing, digital module design. The main part of software design for embedded software development based on the STM32 development board, the design uses the modular programming ideas, the C/OS- II operating system and FATFS file system, written in each part of the peripheral driver and system main program, realizes the ECG signal processing and data acquisition, data analysis and processing, waveform display and ECG ECG data storage and transmission functions of USB SD card to complete the process. The above work has carried on the detailed argumentation and interpretation, is completed, the signal conditioning circuit of circuit board test, conditioning circuit Fully meet the design requirements of embedded software development, the successful implementation of the main function of various system design, system interface, simple operation, ECG waveform clear display, data storage and transmission function, paper for the further design of this type of products, provides a theoretical and practical foundation for good development.

【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP274;R54;TH789

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本文編號(hào)：1368101