基于MSP430數(shù)字處理心律計的研究.pdf

1、本設(shè)計針對目前市場上所銷售的或醫(yī)療機構(gòu)所使用的心律計信號采集不精確且需多次采集、信號放大倍數(shù)不夠且具有干擾影響、所得心電圖形波形具有毛刺、功耗較高等缺點而提出來的。 文中設(shè)計了心電放大器的基本電路構(gòu)成，以及采用TI公司的MSP430系列單片機對心電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理的方法，還著重探討了采用帶硬件乘法器的MSP430F449單片機對心電信號進行濾波處理的方法，并給出了相應(yīng)的實驗結(jié)果。 人體心肌產(chǎn)生的電信號傳導(dǎo)到體表之后，

2、由于在體表分布的不同而產(chǎn)生電位差，將這種電壓只有mV級別的電位差放大并繪制成圖，就得到了心電圖(ECG)。心電圖在心血管疾病的臨床診斷中有非常重要的作用。通常采用的心電圖按照導(dǎo)聯(lián)數(shù)分有單導(dǎo)聯(lián)，三導(dǎo)聯(lián)，五導(dǎo)聯(lián)以及十二導(dǎo)聯(lián)等等；按照精度分常用的有8位和12位精度等等。單導(dǎo)聯(lián)，精度低的心電圖常用于進行心電監(jiān)控以及心率測量。12位高精度的心電圖由于可以反映出心電的細微變化，被更加廣泛地應(yīng)用于臨床診斷、心電分析等地方。要把人體心肌產(chǎn)生的電信號進行

3、精確采集，就需要性能優(yōu)越的傳感器，在本次設(shè)計中采用0.85UM-0.9UM的紅外LED和同樣波長的接受器來進行信號采集。 由于心電幅度只有mV量級，需要放大上千倍才能被觀察到，并且人體的內(nèi)阻比較大，因此一個高阻抗、高增益的放大器是準確獲取心電信號的關(guān)鍵。而周圍環(huán)境中充滿了各種各樣的電磁干擾，會嚴重影響微弱的心率信號，而其中最為嚴重的是市電電源的50Hz(部分國家為60Hz)的干擾(工頻干擾)。如何避免這些干擾也是心電放大器設(shè)計所

4、必須考慮的問題。在本次設(shè)計中所設(shè)計研究的放大器能很好的滿足以上要求。此外，進行高精度的AD轉(zhuǎn)換也是關(guān)鍵的步驟，功耗也是需要考慮的因素。 TI公司生產(chǎn)的MSP430F43X、MSP430F44X系列微功耗混和信號單片機，由于具有速度快(8MIPS/16bit)，集成度高(Flash，RAM，16bitTimer，8通道12bit ADC以及UART等)、極低功耗等特點，因此非常適合于ECG放大器一類的應(yīng)用。MSP430F44X系列