心电图数据采集系统设计

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1、目录摘要……………………………………………………………2第一章绪论…………………………………………………31.1引言………………………………………………………31.2本课题研究意义…………………………………………3第二章本课题主要硬件设计内容…………………………102.1心电信号采集……………………………………………112.1.1带通滤波电路…………………………………………132.1.2工频陷波电路…………………………………………142.1.3主放大电路……………………………………………152.1.4A/D转换………………………………………………162.1.5ADC0809内

2、部功能与引脚介绍……………………162.1.6AT89C51与ADC0809的接口………………………182.1.7时钟源设计…………………………………………192.1.9复位电路设计………………………………………191.1.10显示电路……………………………………………19第三章系统主要程序设计…………………………………20第四章系统原理图…………………………………………26总结…………………………………………………………27参考文献……………………………………………………2831摘要心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一。据统计，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病，世界上心

3、脏病的死亡率仍占首位。因此，对心血管疾病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。随着电子技术的迅速发展，医用心电信号采集系统近年来己在临床诊断中逐渐应用。首先，设计心电采集模块，包括心电前置放大器、带通滤波电路、线性光耦放大电路、50Hz陷波电路、35Hz陷波电路及电平抬升电路，A/D转换电路输出显示电路等。其次，由于越来越多的研究者发现心电图中变化与大多数心血管疾病都有着紧密的联系，因此，本课题设计了心电信号检测方法，包括心电信号的采集，放大以及波形的液晶显示。在论文当中，设计的电路能够有效的抑制了各

4、种干扰，检测出良好的心电信号。论文的研究工作基本上达到了设计的要求，为进一步的产品开发打下了良好的基础。关键词：心电信号；数据采集；A/D转换；单片机；LCD显示31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之一，它比其他生物电信号更易于检测，并具有一定的规律性。自1903年心电图引入医学临床以来，无论是在生物医学方面，还是在工程学方面，心电信号的记录、处理与诊断技术均得到了飞速的发展，并积累了相当丰富的资料。当前，心电信号的检测、处理仍然是生物医学工程界的重要研究对象之一。1.2本课题研究意义心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一．据统计，世界上

5、每年平均有几百万人死于心血管疾病，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病。据统计全世界死亡人数中，约有三分之一死于此类疾病，很多病人由于没能及时发现病变从而延误了治疗。在我国因心血管疾病而死亡的人数占总死亡人数的44％。可见心脏病己成为危害人类健康的多发病常见病，因此心脏系统疾病的防治和诊断是当今医学界面临的首要问题。国际上医学界人士能够通过对心电信号的特征、规律的研究，对部分相关病变做出早期预测和及时诊断；因此，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。医学实践表明，对猝发性心律失常患者，如果能够及早发现心律失常先兆，及时采取抢救措旋，其中70％

6、．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。31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个心动周期，历时仅几秒～1分钟左右，只能获取较少有关心脏状态的信息。一个正常人一天24小时心搏数达10万次以上，在有限的时间内，记录发生心率失常的概率相当低

7、，尤其是一些阵发性心率失常，即使病人有自觉症状，但在做常规心电图检查时也往往难以捕获。研究发现监测l 31rain心电图只能检出10％病人的心率失常，24h则可达到85%~90%。在人的日常活动过程中进行心电监护，长时间不间断地记录得到的动态心电图，包含各种情况下的心电图形。这样它就能发现常规心电图检查时不易发现的短暂心律失常和一过性的心肌缺血，并且还能进一步计算出它们发作的频率和分析引起它们发作的条件。因此，动态心电图有助于诊断心律失常和心绞痛；有助于鉴别胸痛、心悸、头晕和昏厥是否由心脏原因所引起；可