本文關鍵詞：基于STM32的便攜式心電監(jiān)測系統(tǒng)設計　出處：《西安工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 動態(tài)心電監(jiān)測 心電信號 AD603 STM32 SD卡 USB傳輸

【摘要】：進行常規(guī)心電檢查的holter系統(tǒng)是目前較為常見的心電監(jiān)測設備,多用于醫(yī)院傳統(tǒng)心電監(jiān)測,這種系統(tǒng)可以有效監(jiān)測病人的實時心電數據,其功能強大,但設備龐大、價格較高、操作繁雜的缺點也比較明顯,患者只能在醫(yī)院內進行心電檢查,大大限制了患者的活動空間。相比之下,目前發(fā)展迅速的便攜式心電監(jiān)測設備,充分利用了嵌入式系統(tǒng)技術,使心血管疾病患者在家庭或社區(qū)中即可進行心電監(jiān)測,無需到醫(yī)院就可以實現(xiàn)對心血管疾病的早期預防和中期診治,既方便了患者的日常生活,又可及時獲取疾病監(jiān)測數據,提高心血管疾病的治愈率為此,本文對基于ARM微處理器的便攜式動態(tài)心電監(jiān)測系統(tǒng)進行了深入分析和研究。針對心電信號的相關理論進行研究,根據信號的主要特性,設計了滿足測量者個體差異適應性的心電信號調理模塊,模塊分為上肢傳導電路、右腿驅動電路、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偏置調節(jié)電路,實現(xiàn)對心電信號的增益放大、電路濾波和電平抬升,為后級心電信號數字處理模塊提供了可靠的心電模擬信號。實測ECG波形峰峰值個體化差異較大,不利于信號的數字處理與分析,為了改善固定增益采集電路對ECG波形峰峰值個體差異的適應性較差的現(xiàn)象,本文專門設計了增益控制電路,電路選用VGA芯片AD603,實現(xiàn)了信號調理模塊整體增益的智能控制,增益的可調節(jié)范圍為862.6到2730倍。選用高性能、低功耗、高性價比的ARM微處理器STM32F103ZET6作為主控芯片,結合便攜式心電監(jiān)測系統(tǒng)的功能需求,對心電信號數字處理模塊進行了主體設計。軟件設計部分為基于STM32開發(fā)板的嵌入式軟件開發(fā),設計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),編寫了各部分外設驅動程序和系統(tǒng)工程主程序,實現(xiàn)了心電信號調理與采集,數據分析與處理,ECG波形顯示以及心電數據SD卡存儲和USB傳輸等功能。論文對上述工作的完成過程進行了詳細的論證和闡釋,完成了信號調理電路電路板的制作,經測試,調理電路完全滿足設計要求,嵌入式軟件開發(fā)成功實現(xiàn)了系統(tǒng)各個設計的主要功能,系統(tǒng)界面操作簡單,ECG波形顯示清晰,數據保存與傳輸功能正常,論文為該類型產品的進一步設計、開發(fā)提供了良好的理論實踐基礎。
[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.

【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274;R54;TH789

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本文編號：1368101