基于stm32的便携式心电图仪设计

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1、基于STM32的便携式心电图仪设计目录1引言………………………………………………………11.1心电图仪在医学领域中的应用…………………………11.2便携式心电图仪的发展状况……………………………22系统总体设计……………………………………………42.1主要功能…………………………………………………42.2系统设计方案……………………………………………53便携式心电图仪的硬件设计……………………………63.1最小核心系统的设计……………………………………73.1.1处理器的选择…………………………………………73.1.2

2、最小核心系统电路的设计……………………………83.2人机交互界面的设计……………………………………123.2.1显示界面设计…………………………………………123.2.2按键设计………………………………………………143.3前置放大电路以及右腿驱动电路………………………163.4滤波电路以及陷波电路的设计…………………………163.5电源电路的设计…………………………………………184便携式心电图仪的软件设计……………………………194.1软件开发平台……………………………………………194.2软件系统整体设计…………

3、……………………………21基于STM32的便携式心电图仪设计4.2.1软件总体分析………………………………………214.2.2STM32软件系统设计流程…………………………214.2.3软件总体流程图……………………………………234.3信号采集程序设计……………………………………234.4数字滤波程序设计……………………………………254.5液晶程序设计…………………………………………265系统调试结果及误差分析……………………………275.1调试手段………………………………………………275.2测量调试以及分析……

4、………………………………285.2.1采集电路的测试……………………………………285.2.2滤波算法测试………………………………………295.2.3整体测试和结果分析………………………………30结束语………………………………………………………32参考文献……………………………………………………34基于STM32的便携式心电图仪设计1引言随着社会的进步、经济的发展以及人们生活水平的逐步提高，我国人口老龄化程度越来越严重，与此伴随的心脏病一类的疾病的发病率也不断攀升，人们的身体健康产生了巨大的威胁。相关数据表明，我国因心

5、脑血管疾病死亡的人数将近占总死亡人数的一半[1]。根据相关部门的调查显示，我国每年大约有近一半的死亡病例为冠心病，而且死亡率还在逐年递增。每年约有16万名患者接受支架植入手术，手术施行每年的增长率超过了五分之一。在我国因心脑血管疾病每年耗费达3000亿元，由于受测试手段的局限，预防率、治疗率及控制率依然很低。预防率是有效防治心脑血管疾病的关键因素，而且有效的方便的心电监测仪器是完成这一任务的有力工具。1.1心电图仪在医学领域中的应用人类的心脏有规律性的膨胀和收缩，从而使血液的循环。在心脏肌肉每次收缩之前，都会产生一股微

6、小的生物电流，加上人体的体液能够导电，这些微小电流可以通过体液的传递就会反映到人体的表面皮肤上。不过受限于身体各部分组织不同、距心脏的距离不同，会造成体表的不同部位的电位有所不同。通过捕捉这个现象，将心电图显示出来的心电检测仪器，根据这些人体生物电信号，我们可以从不同角度观察心脏的活动情况。这是我们对心脏基本功能及其病理研究，具有重要的参考价值[2]。心电图能够在一定程度上反映心律的运行状况，人的心肌受损的程度、发展过程以及心房、心室的功能结构情况都能通过它表现出来。这些都可以在心脏手术和药物的使用上提供重要的参考[3

7、]。常规心电监护设备体积笨重、价格昂贵和不便于携带，但是随着社会生活水平的提高，医疗器械家庭化开始逐渐进入我34基于STM32的便携式心电图仪设计们的日常生活，家庭化的心电图仪器功能没有专业的大型的医疗设备齐全，但是它具有体积小、操作简单的优点，同时可以在一定程度上满足了人们的基本应用。我们可以用它在家庭或则其他地方很方便的进行心电图信号的测量，并根据进一步的处理，做基本的诊断，也可以把这些数据提交到专业机构做进一步的详尽的诊断。这样也可以避免那些行动不便的病人，利用互联网技术，把数据通过远程传送的方式，提交到专业机构

8、或指定的医院惊醒专业诊断和分析。为了能够在更多场合更方便的诊断，各种各样的便携式心电图设备应运而生，常规心电图仪由于笨重只能在病人静卧的情况下记录的心电活动，历时时间短，获取的信息量很少，所以在有限时间内有些非正常的情况被发现的概率也是很低的。而便携式监护装置可以在随时随地的进行实时监护，并把数据存储起来。这样不仅可以节省时间，还