基于Cortex-M3的心电采集仪的设计.pdf

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1、a竹技2015年第28卷第4期ElectronicSci．＆Tech．／Apr．15．2015doi：10．16180／j．cnki．issnl007—7820．2015．04．026基于Cortex．M3的心电采集仪的设计段水平(长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004)摘要介绍了一种简单易用的便携式心电信号的采集系统。系统采用STM32处理器，选用Agcl电极及Ⅲ导联线从强噪声环境下采集提取人体心电信号，再经OP07和AD620A、0PA2604为核心元件的模拟前端对采集到的心电信号进行

2、滤波放大，并通过STM32单片机进行数字化处理，得到能够反映人体实际心电特征的信号，且在LCD上实时显示出来。该设计简单，系统功耗低、稳定性高，适合于心血管病人家庭使用。关键词STM32；AD620；0PA2604；心电信号中图分类号R540．41；TP368．2文献标识码A文章编号1007—7820(2015)04—095—03DesignofanElectrocardiogramAcquisitionInstrumentBasedonCortex-M3DUANShuiping(CollegeofEl

3、ectricalandInformationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China)AbstractThispaperintroducesaportabledataacquisitionsystemforacquiringECGsignals，whichiseasytooperate．ThesystemadoptstheSTM32processor，theAgC1electrodeandIIIle

4、adwirecollectinghumanECGsignalsfromenvironmentswithstrongnoise．ThesignalsarethenfilteredandamplifiedthroughtheanalogfrontendwhichhasOP07，AD620A，andOPA2604asthecorecomponent．FinallythesignalsaredigitalizedbyusingSTM32SCMwithsignalswhichcanreflecttheactual

5、ECGfeaturesobtainedanddisplayedontheLCDinrealtime．Thedesignhastheadvantagesofsimplicity，lowpowerconsumption，highstability，andisthereforesuitableforfamiliesofcar·diovascularpatients．KeywordsSTM32；AD620；OPA2604；ECG—single心血管类疾病一直是医学界的重要疾病，心电检测则是一种重要的辅助诊断方法

6、，心电采集电路是心电采集仪的关键部分，心电幅度只有mV级，属于微弱信号，其频率范围在0．05～100Hz之间，幅度在0～4mV之间，且信号中易混杂其他电信号，使心电噪声变大1～】。因此，设计良好的调理电路和选择合适的控制器才能提取有用信息。基于此，设计选用32位ARM内核处理芯片STM32F103ZET为控制核心，01'07和AD620为模拟2硬件设计前端，本设计简单稳定，心电信号得到了实时显示。2．1微处理器的选型1总体设计方案系统采用了ST公司基于Cortex—M3为内核的32位微处理器STM32F

7、103VET-61，最高频率为72Hz，该芯片系统包括模拟采集和数字处理部分两部分，设计的设计满足低功耗、集成性高、实用性强的要求，它内部集通过电极和Ⅲ导联线采集人体心电信号，通过前置放成了最大储存空间为512kB的Flash和64kB的SRAM，大处理，带通滤波处理，50Hz双T陷波处理后再经主以及大量的I／O口和外设连接在APB总线上，丰富的片放大处理和电平抬升处理，通过配置ADC相关寄存器上资源降低了系统功耗的同时也简化了系统硬件。控制A／D采样频率，通过陷波滤波后在彩色屏幕上描2．2前置放大电路

8、绘出心电图形，系统实现框图如图1所示。通常用电极提取的心电信号较弱，需要前置放大收稿日期：2014—08—19电路将心电信号放大，同时对共模干扰信号有较好的作者简介：段水平(1988一)，男，硕士研究生。研究方向：抑制，它将干扰信号降到最低的同时能从人体准确地嵌入式系统与智能控制。E—mail：251556032@qq．com采集到微弱的心电信号，同时要求系统具备高共模抑WWWdidnzikeli．0rq——95段水平：基于Codex—M3