心电图数据采集系统设计
便携式心率采集系统设计
便携式心率采集系统设计学生：学号：指导教师：助理指导教师：专业：摘要随着生物医学工程技术的开展, 医学信号测量仪器日新月异。
生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益严密。
通过对人体各种生理信号的检测，能更好的认识人体的生命现象，这其中脉搏信号包含丰富的人体健康状况信息,从中提取的心率值对人体健康有着重要的参考作用。
本文采用光电反射式传感器, 设计了一套便携式可穿戴的获取和保存脉搏信号的系统。
本设计主要是基于STM32L低功耗单片机，利用光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形滤波后，输入单片机内AD进展采样并将数字化后的脉搏信号和计算出的心率值保存在SD卡中。
后期通过上位机软件可以观测脉搏信号，对人体健康进展评估，因此该系统适用于保健中心、医院和家庭等场所。
本设计所设计的基于单片机的便携式心率采集系统对推进脉诊技术客观化和HRV研究具有积极的促进作用。
关键词：脉搏，单片机，光电传感器，脉冲信号，便携式ABSTRACTWith the development of the biomedical engineering technology, the medical signal measuring instrument is changing everyday. Biomedical measurement and clinical medicine and health care increasingly close ties. We could better understand the phenomenon of human. life through various physiological signal detection of the human body. Pulse inclusions rich state of the health information, By using optical sensors, With the high development of electronics and puter nowadays, the pulse diagnosing technology should be objective and quantitive. this text access to the pulse signal design methods. This paper mainly introduces the concrete realization method for digital pulse counter, which uses photoelectric sensors to generate pulse signal. The pulse signal is amplified and regenerated to input into MCU to carry out corresponding control, as a result the pulse number per a minute is measured. The use of the pulse counter is quick and convenient. Through observing the pulse signal, human health can be inspected, it is usually used in health care centers and the hospitals. In my design, Portable heart rate measuring instrument based on MCU has a positive role in promoting the objective of the pulse technology.Key words：Pulse, MCU, Photoelectric Sensor, Pulse Signal, Portable目录摘要IABSTRACTIII1 绪论11242 整体系统结构62.1 脉搏测量模块772.1.2 光电式脉搏传感器711131319213 系统软件设计233.1功能配置：233.2硬件相关配置：243.3文件系统配置：24325．总结33参考文献341 绪论随着人们生活水平的提高，地球环境遭到破坏，多种疾病威胁着人们的生命,而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病。
心电图采集流程图
心电图采集流程图
本文档描述了心电图（gram，简称 ECG）的采集流程。
ECG 是用于记录心脏电活动的一种非侵入性检查方法，它通过记录心脏产生的电信号，来评估心脏的健康状况。
准备
1.确保采集环境安静、无干扰，保持良好的光线和通风。
2.检查心电图仪器的状态，确保其正常工作。
3.准备必要的设备和物品，包括心电图仪、电极贴片、清洁用品等。
采集步骤
1.清洁患者的胸部皮肤，以确保电极的良好贴附。
可以使用温水和肥皂进行清洁，然后用干净的毛巾擦干皮肤。
2.将电极贴片粘贴在患者的胸部和四肢上。
常用的电极放置方法包括四肢导联和胸前导联，具体导联方法应根据患者情况和医生的指示进行选择。
3.连接电极和心电图仪器，确保连接稳定。
4.启动心电图仪器，进行校准和调试，确保信号采集正常。
5.让患者保持静止，不做任何运动。
6.点击心电图仪器上的采集按钮，开始记录心电图信号。
7.采集过程中，注意观察心电图仪器上的信号质量和波形是否
正常。
8.采集完毕后，关闭心电图仪器，断开电极和仪器的连接。
9.将使用过的电极贴片进行清理和消毒，准备下次使用。
数据处理
1.将采集到的心电图信号传输到电脑或其他储存设备中，确保
数据的保存和备份。
2.使用专业的心电图分析软件对采集到的信号进行分析和解读。
3.根据分析结果，生成心电图报告，供医生进行诊断和治疗。
以上就是心电图的采集流程。
希望可以对您有所帮助！
注意：本文档提供的是一般的心电图采集流程，具体操作方式应根据医疗专业人士的指导和患者的实际情况进行调整。
个人健康系统心电数据采集设计
个人健康系统心电数据采集设计一、引言随着人们对健康的关注度不断提高，个人健康系统越来越受到人们的关注和需求。
心脏病是世界上最常见的疾病之一，而早期的心脏病往往不容易被人们察觉。
因此，开发一种可靠的个人健康系统，能够监测用户的心脏健康状况，对于预防心脏病的发生具有重要意义。
二、系统概述1.实时监测用户的心电数据；2.分析和识别用户的心脏健康状况；3.提供个性化的健康建议和预警。
三、系统结构1.佩戴式心电传感器：用户佩戴在胸部或手腕处，通过电极与皮肤接触，采集心电图信号；2.无线数据传输模块：将佩戴式心电传感器采集到的心电图数据通过无线方式传输给手机或其他便携设备；3.手机应用程序：接收心电图数据，进行数据处理和分析，生成报告，并提供个性化的健康建议和预警；4.数据存储和云服务：将用户的心电图数据存储在云端，方便用户随时查看和分析。
四、心电图数据采集与处理1.心电图数据采集：佩戴式心电传感器通过电极与用户皮肤接触，采集长时间（如24小时）的心电图信号，以获得更准确的心脏健康状况信息；2.数据滤波和去噪：采集到的心电图数据需要进行滤波和去噪处理，以消除干扰和噪声，并提高数据的可靠性；3.R波识别：R波是心电图中最明显的波峰，通过识别R波来计算心脏的心率；4.心律失常检测：通过对心电图数据的形状和间隔进行分析，检测是否存在异常的心律失常；5.心脏异常检测：通过对心电图数据的波形和特征进行分析，识别可能存在的心脏异常，如心肌缺血、心律不齐等。
五、数据分析与健康建议1.心脏健康评估：根据心电图数据的分析结果，对用户的心脏健康状况进行评估，以判断是否存在潜在的心脏病风险；2.健康建议：根据用户的心脏健康状况和需要，生成个性化的健康建议，包括生活方式调整、药物治疗建议等；3.预警功能：系统可以设置不同的预警阈值，当用户的心电图数据超过预警阈值时，在手机或其他便携设备上提醒用户，并建议尽快就医。
六、数据存储和隐私保护1.数据存储：个人健康系统采用云存储方式，将用户的心电图数据存储在云端，以便用户随时查看和分析；2.数据隐私保护：用户的心电图数据是敏感数据，系统需要采取相应的数据加密和隐私保护措施，确保用户的数据安全和隐私不受侵犯。
超低功耗,18位高精度心电图(ECG)数据采集系统
U16 REF3330
1 OUT IN 2 GND
3
VDD CS 1u
CONV J1
+
V Vin_sh
RD2 1M
CF5 1u
图 2： 完整的离散低功耗 ECG DAQ
2.1 ECG 测量的背景
ECG 是将离子极化 / 去极化从心脏肌肉活动转换为一个可测量的电信号，可检测此电信号并可被用来确定 正常与有问题心脏波标志之间的关系。 为此，测量必须是精确且稳定耐用的。 虽然整个 ECG 字段包括 一个很多不同参考配置测量值的总和（也就是胸导联，威尔逊中心电极，导联 l，导联 ll，导联 lll）， 这个设计只关注 LEAD I 测量，它是左臂 (LA) 和右臂 (RA) 之间形成的电势。 ECG 信号相对于右腿基准 导联的差分信号，通常在 100µVpp – 2mVpp 的范围内，并且包括高达 200Hz 的谐波；因此，小信号必须 被过滤、缓冲以及放大，这样，一个洁净的信号可被 ADC 数字化。
RG2 10k
RG1 10k
3 ++ 4-
2
U1A OPA333
1
RLP1 10k
43 ++
5
Riso1 1k
1
U2A OPA333
VDD
RF1 30k RF2 30k
2
4-
RLP2 10k
1
3 ++
5
U1B OPA333
VDD
CLP 50n
+
Vin Sample -
VDD
3 ++ 4-
5
U2B OPA333
Gain tage
3
+
心电信号采集及小波分析处理系统设计
（ 昆 明医科大学 基础医学院 ，昆明 ６ ５ ０ ５ ０ ０）
摘要 ：心 电信号作为人体 的一种 重要 的生理信 号 ，反 映着人 体的健康状 况。 自行设计 并制作心 电信号采 集、放 大、抗混 叠 滤波等 电路 ，得到 满足数据采 集卡 Ｕ Ｓ Ｂ一６ ０ ０ ８要求的模拟 心 电信号 ，并 对模 拟心 电信 号进行 Ａ ／ Ｄ（ 模／ 数） 转换 ，得 到数 字 形式 的心 电信 号。利 用虚拟仪 器开发 平台 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ ２ ０ ０ ９对数 字心 电信 号进行 多分 辨率分析 （ 小波 分析 ） ，得 到心 电信号在 各分辨率 空间的组成成 分，并从 中选择 体现 心 电信 号特 点 的成分 重新构 建心 电信 号， 实现 对心 电信号进 行 小波 滤波的 目 的，最终在 Ｐ ｃ机上获得效果 良好 的心 电图。该研 究通过 有限的资金投 入 ，将 家用 电脑拓展 为心 电监测仪器 。 关 键 词 ：心 电信 号 ；虚 拟仪 器 ；Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 软 件 ；小 波 分 析 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ４；Ｒ ３ １ ８ ． ６ 文献标志码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２—４ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ６ ２
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ＥＣＧ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｗ ａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｔ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ｚ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ Ｌ ｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｇ ｕ ｏ ｌ ｅ ｉ ，ＷＡ Ｎ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｊ ｕ ｎ ，ＷＡ Ｎ Ｇ Ｌ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｙ ａ ｎ ｌ ｉ ｎ ，Ｌ Ｉ Ｙ ｉ ｎ ｇ ，Ｇ Ａ Ｏ Ｚ ｅ ｌ ｉ
基亏MSP430F1611的便携式12导心电数据采集系统设计
多道 心 电 图机 ， 可连 接 至 电脑 对 数 据 处 理 显 示 、 印 、 析 及 诊 断 ， 大 方便 心 电 图检 测 。 并 打 分 大
关 键 词 ： 电 图 ；ＭＳ ４ ０ ６ １ Ｐ ；Ｉ 心 Ｐ ３ Ｆ１ １ ；Ｓ Ｉ ２ Ｃ；Ａ Ｄ 转 换 ；便 携 式 ／
中 图分 类 号 ： Ｈ ７ ． Ｔ ７ ２２
第 １ ７卷
Ｖ０ ．７ １１
第４ 期
Ｎｏ４ ．
电子 设 计工程
Ｅｌ ｃｒ ｎｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉｇ
２０ ０ ９年 ４月
Ａｐ ．０ ９ ｒ２ ０
２导 心 电数据 基亏 ＭＳ ４ ０ １ １ Ｐ ３ Ｆ ６ １的便携 式 １ 采集 系统 设 计
Ｚ ＨＥＮＧ Ｘｉｏｗａ ａ － ｎ，Ｌ Ｙｕ －ｅ ｇ Ｖ ｎｐ ｎ ，ＭＡ Ｊｎｚ ｏ ｇ ｉ—ｈ ｎ
（ｏ ｃ 如 ｏ ｈｓ ａ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｚ ｅｇｈｕＵ ｉ ｒｉ， ｈ ｎｚｏ ５０ １Ｃ ｉａ ｆＰ ｙｉ ｌ ｃ ｎ ｅａｄＥ ｇｎｅｉ ， ｈｎｚｏ ｎ ｅｓｙ Ｚ ｅｇｈｕ４ ０ ０ ， ｈｎ ） ｃ ｅ ｎ ｖ ｔ
郑 晓婉，吕运 朋， 马金 中
（ 州 大 学 物 理 工 程 学 院 河 南 郑 州 ４ ００ ） 郑 ５ ０ １
摘 要 ： 对 目前 静 态心 电 图机 体 积 较 大 ， 针 不便 于 携 带 出诊 的 问题 ， 计 一 种 基 于 ＭＳ ４ ０ １ １ 设 Ｐ ３Ｆ ６ １的 便 携 式 ｌ ２导心 电数
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃｏ ｓｄ ｒｎ ｈ ｒ ｂ ｅ ｔ ａ ｈ Ｇ ｓｔｏ ｌ ｒ ｅ ｔ ｏｅ ｔ ｅ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔｍ ｆ１ －ｅ ｄ ＥＣ ｄ ｔ ｓ ｄ ｏ ｓｒ ｃ ： ｎ ｉ ｅ ｇ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｈ ｔ ｅ ＥＣ ｉ ｏ ａ ｇ ｏ ｔ ｔ， ｈ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｏ ２ ｌ ａ Ｇ ａａ ｂ ｅ ｎ ｉ ｔ ｉ
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。
基于MATLAB的IIR数字滤波器设计——心电图采集系统
数字信号处理实验报告专业：姓名：学号：班级：指导教师：电子信息与自动化学院基于MATLAB的IIR数字滤波器设计——心电图采集系统摘要：在现代通信系统中，由于信号中经常混有各种复杂成分，所以很多信号分析都是基于滤波器而进行的，而数字滤波器是通过数值运算实现滤波，具有处理精度高、稳定、灵活、不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。
实现IIR滤波器的阶次较低，所用的存储单元较少，效率高，精度高，而且能够保留一些模拟滤波器的优良特性，因此应用很广。
本文首先介绍了数字滤波器的概念，分类以及设计要求。
接着利用MATLAB函数语言编程，完成IIR数字滤波器的设计与信号滤波——心电图采集系统。
关键词：脉冲响应不变法；双线性变换法；Chebyshev；Butterworth；IIR滤波器Abstract：In modern communication system, because there are often a variety of complex components in the signal, many signal analysis is based on filter, while digital filter is realized by numerical operation, which has high processing accuracy, stability, flexibility, no impedance matching problem, and can realize the special filtering function that analog filter can not realize. The order of implementing IIR filter is low, the memory unit used is less, the efficiency is high, the precision is high, and some excellent characteristics of analog filter can be retained, so it is widely used. In this paper, the concept, classification and design requirements of digital filter are introduced at first. And then use MA. TLAB function language programming, completed the design of IIR digital filter and signal filtering-ECG acquisition system.Keywords：Impulse response invariance method; bilinear transformation method; Chebyshev;Butterworth;IIR filter目录第1章滤波器简介 (1)1.1 滤波器的定义及分类 (1)1.2 滤波器的国内外研究现状 (1)第2章IIR数字滤波器的原理与结构 (2)2.1 数字滤波器的定义及分类 (2)2.2 IIR数字滤波器的结构与特点 (2)第3章IIR数字滤波器的设计方法 (2)3.1 IIR数字滤波器的设计指标 (2)3.2 利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器方法 (3)第4章基于MATLAB 设计IIR数字滤波器 (3)4.1 MATLAB简介 (3)4.2 基于MATLAB的设计IIR数字滤波器的步骤 (3)4.2.1 利用Butterworth实现IIR滤波器 (3)4.2.2 利用Chebyshev实现IIR滤波器 (4)4.2.3 利用椭圆实现IIR滤波器 (4)第5章基于MATLAB的IIR滤波器的应用 (5)5.1 IIR数字滤波器的应用---心电图采集系统 (5)第6章总结与展望 (9)参考文献 (9)第1章滤波器简介1.1 滤波器的定义及分类滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器，相当于频率“筛子”。
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目录
摘要 (2)
第一章绪论 (3)
1.1引言 (3)
摘要
第1 章绪论
1.1 引言
心电信号是人类较早研究并应用于医学临床的生物电信号
取抢救措旋，其中70％．80％的患者可以避免死亡。
随着电于技术的迅速发展，医用电子监测、监护系统，近年来己在临床中普遍应用。
这类仪器是以心电图作为首位监护参数的，所以也称为心电监护。
常规心电图是病人在医院静卧情况
下由心电图仪记录下来的心电活动，一般有12个导联，反映了额面和横面上的心电变化，可以从多个角度观察到心脏的活动情况。
对心肌梗塞、早搏、左前支阻塞和左后分支阻塞等进行定位诊断，是心脏病诊断的重要手段之一，但是常规心电图仅记录6～100
阴性或可疑阳性的可疑冠心病人、不稳定性心绞痛的病人非常有用，对于冠状动脉痉挛引起的无症状性心肌缺血等症，尤其有效，而且，这些都是常规心电图检查难以发现的。
此外，由于动态心电图能比较不同生理或病理状态下的心电图变化，还可用于医学
科学研究，例如取得正常情况下的各种心电图数据，与特定状态下的相应数据进行对比分析等等。
可见它的用途是相当广泛的。
动态心电图长时间的记录，不但使心电变化的检出率发生量的飞跃，还能使那些平静、仰卧状态下不会出现的心电变化揭示出来，
自动检测、存储心电信号，能对其进行实时监视，又可对其进行回放分析的低成本动态心电监测、监护及回放分析系统己经成为可能。
和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。
由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功
能，维持人体循环系统的正常运转。
心电信号从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。
每一个心脏细胞的除极和复极过程可以等效于一个电偶极子的活动。
为了研究方便和
实践可以理解，心电信号受人体生理状态和测量过程等多种因素的影响而呈现复杂的形态；同时，个体的差异也使心电信号千差万别。
阐述心电信号特征的相关文章和书籍很多，本人在认真阅读和分析的基础上，得出心电信号特征主要体现在以下四个方
面：
(1)微弱性：从人体体表获取的心电信号一般只有10μV-4mV，典型值为1mV。
(2)不稳定性：人体信号处于不停的动态变化当中。
断的开关、放大器输入端连接不好等。
电极接触噪声可抽象为快速、随机变化的阶跃信号，它按指数形式衰减到基线值，包含工频成分。
这种瞬态过渡过程可发生一次或多次、其特征值包括初始瞬态的幅值和工频成分的幅值、衰减的时间常数；其持续时间
一般的1s左右，幅值可达记录仪的最大值。
(3)人为运动人为运动是瞬时的(但非阶跃)基线改变，由电极移动中电极与皮肤阻抗改变所引起。
人为运动由病人的运动和振动所引起，造成的基线干扰形状可认为类似周期正弦信号，其峰
(7)共模信号(commonmode signal)：从体表采集到的信号除了人体心脏产生的电信号外，还包含许多与心电无关的电信号。
由于体表各个导联均可看到这些信号，故称为共模信号。
共模信号强度可以远远大于心电信号，从而干扰心电图分析。
第二章本课题主要硬件设计内容
本课题是设计心电信号数据采集系统，利用单片机实现对心电信
2.1心电信号采集
生物信号测量有电测量和非电测量，象心电这类信号本身即是电参量，直接加电极于人体即可获取心电信号。
由于生物电信号是两点的电位差信号，心电信号是变化缓慢的生物电位，当用
抑制比高能很好地抑制干扰。
心电信号前置放大器的共模抑制比一般要在80dB以上。
（2）电极和皮肤接触会存在极化电阻，而被测者身体的移动会导致极化电阻阻抗值发生变化。
极化电阻可以看作是整个电路
系统源电阻，和前置放大电路的输入电阻进行分压，变化的极化电阻会导致前置放大电路的分压输出处于不稳定状态。
所以心电前置放大器必须具有很高的输入阻抗才能减弱心电信号的衰减影响。
信号源阻抗一般在数十欧姆到数K欧姆之间，心电前置放大
的三极管提供简单的差分双极输入，并采用p工艺获得更低的输入偏置电流，通过输入级内部运放的反馈，保持输入三极管的集电极电流恒定，并使输入电压加到外部增益控制电阻Rg上。
虽然AD620由传统的三运算放大器发展而成，但一些主要性能却优于三
运算放大器构成的仪表放大器的设计。
2.1.1带通滤波电路
从电极提取过来的的来自人体和电源的噪声比较强，前置级放大不能抑制所有的工频干扰，所以需要在前置放大电路和主放大电路之间设计模拟滤波电路。
图3.7 二阶有源滤波器示意图
该电路的传递函数推导如下：根据电路，分别列出节点C 及B 的电流方程∑I=0，得：
()()()12313234300
35c i B o B C o
B U Y Y Y U Y U Y U Y U Y Y U Y U U K
++---=⎧⎪
+-=-⎨⎪=⎩ 联立上式可得：
()()()()()13
4123123
361o uf i U s KYY A U s Y Y Y Y Y Y K Y =
=-++++-⎡⎤⎣⎦
赋予Y1到Y4不同的阻容元件，可以得到不同类型的滤波器，令Y1=Y3=1/R ，Y2=Y4=SC,则传递函数：
()()
()22201222
00
221
3731uf K K R C A s K s s s s RC R C Q
ωωω==--++++
该传递函数共有两个极点而没有零点，是一个二阶低通滤波器。
其中()0138RC ω=
-，()21
139f f R K R =+-，()13103Q K =--式中0ω -特征角频率，K-运放增益，Q-滤波电路的等效品质因素，Q 值太
低，滤波器很难有陡峭的过渡带。
当K﹥3时，母中系数s项变为负，极点就会移至s平面的右半平面，从而导致系统不稳定。
如果将低通电路中的R和C的位置互换，就可以得到RC高通电路。
即若Y1=Y3=SC,Y2=Y4=1/R,就可以得到二阶有源高通滤波器，由于二阶高
灵活性，并采用ADC0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，且节约成本。
2.1.5 ADC0809内部功能与引脚介绍
ADC0809八位逐次逼近式A／D转换器是一种单片
CMOS器
件，包括8位模拟转换器、8通道转换开关和与微处理器兼容的控制逻辑。
8路转换开关能直接连通8个单端模拟信号中的任何一个。
其内部结构如图2-2所示。
1.ADC0809主要性能
◆逐次比较型
◆
◆单电源供电
◆无需零点和满刻度调整
◆具有三态锁存输出缓冲器，输出与TTL兼容
图2-2 ADC0809内部结构
◆ 易与各种微控制器接口 ◆ 具有锁存控制的8路模拟开关 ◆ 分辨率：8位 ◆ 功耗：15mW
START ：启动转换信号输入端。
从START 端输入一个正脉冲，其下降沿启动ADC0809开始转换。
脉冲宽度应不小于100～200ns 。
EOC ：转换结束信号输出端。
启动A/D 转换时它自动变为低电平。
OE：输出允许端。
CLK：时钟输入端。
ADC0809的典型时钟频率为640kHz，转换时间约为100μs。
REF(-)、REF(+)：参考电压输入端。
ADC0809的参考电压为＋5V。
2.1.7、时钟源设计
时钟源电路如图（6）所示，X1和X2之间跨接晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的时钟电路，时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。
2.1.9、复位电路设计
复位电路如图原理图所示，复位电路具有上电自动复位作用。
1.1.10显示电路
第三章系统主要程序的设计
整个系统软件设计分为两个部分，即主程序和中断服务程序。
系统采用模块化编程，将各部分功能分别实现，主要的功能子程序有：数据采集、部分中断子程序。
✧程序中的第二表格电压-心电数表TAB2是假数据并且不全。
程序如下：
ORG 000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
AJMP DISP
ORG 0013H
AJMP DISP3
DISP1：CJNE R2，#01H, DISP2 ；显示十位MOV P1,31H
CLR P2.1
AJMP DISP3
DISP2：MOV P1,32H ；显示百位
CLR P2.2
MOV R2，#00H
DISP3：RETI ；INT0中断，A/D转换结果AD: MOV R0，#00H ；读取A/D转换结果MOVX A,@R0
第四章系统原理图
总结
本课题的目标是通过滤波的方法对心电信号进行提取采集，可应用于便携式心电机。
经过翻阅大量的文献书籍后，我对目前通用的心电采集方法有了较为深刻的认识。
经过努力，初步完成了硬件的设计。
参考文献
1 康华光．电子技术基础(模拟部分)，高等教育出版社，1989
2 余学飞．现代医学电子仪器原理与设计．广州：华南理工大学出版社 2007.9
31。