周期中，由起搏点心房心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形简称。心电图是心脏兴奋的发生传播及恢复过程的客观指标。心电图代表整个心脏电激动的综合过程，以个个心肌细胞的电激动为基础，心肌激动时细胞内发生电传变化。心肌细胞在静息状态下细胞膜外带正电荷，膜内带同等数量的负电荷，心肌细胞在静息状态保持着细胞膜内外的电位差，这称为极化状态。若以微电极插入细胞内，可录得个负电位，称为跨膜静息电位，静息电位的形成主二〇五年五月十三日星期三要是由于细胞膜对离子的通透性不同，膜内外各种离子主要是的浓度存在很大差别，细胞内浓度较细胞外约高倍，而细胞外浓度高于细胞内倍。细胞膜对的通透性较高，于是部分顺着浓度梯度外流至膜外，增加了膜外正电荷膜内的有机负离子主要是蛋白质大分子有随外流的倾向，但因分子大，不能通过膜而被阻滞于膜的内表面。膜外正电的排斥作用和膜内负电的吸引作用，使的继续外所示，以下从硬件层中间层应用层。硬件层包含卡心电采集电路和触摸屏等底层驱动。中间层文件系统波形处理等报警系统。应用层波形的实时采集波形回放波形分析常见波形分析。心电采集底层驱动库模拟量采集心电图信息库心电图文件系统源波形显示设备数字处理信号采集症状分析病症数据传递驱动任务调度读取信息库调度信号功能键检测心电图扫描显示病症显示信号传递驱动驱动触摸屏卡挂载警报串口通讯等待警报病症提出短信发送远程终端图系统应用框图系统调试及结果分析经过软硬件的设计和制作，完成了基本的构架，但是还需经步的调试和分析才能更加完善系统。调试手段为检验各模块是否按要求进行正常工作，借助万用表函数信号发生器以及示波器来进行检测，通过测试结果完成对各个模块完成功能的评估，对整体练调是种很好的促进手段。当硬件电路正常工作后，我们使用串口调试助手进行在线调试。串口调二〇五年五月十三日星期三试工具是通过串行通信接口与主控芯片的进行信息交互，其输出波特率与数据帧的格式都可以进行设置，具有使用灵活操作简便的特点。是调试嵌入式系统的常用工具。在每部分程序调试通过后，对所有子程序进行整合编写出完的主程序。在开发环境中完成程序编译之后，通过工具把程序代码下载到处理器中，然后通过程序的调试功能来进行程序的调试。使用工具的优点是入门简单可以全面的观察程序中的参数和微处理器中各个寄存器的值和状态，特别适合软硬件联调阶段。心电波形的调试及结果分析调试过程中需要对该电路的每模块逐步进行调试，使其完成各自的目标指数后方可整体联立进行综合调试采集电路的调试采集电路主要是完成对心电信号的正确提取，主要调试陷波电路测试。测量方法实际测量中，输入定电压幅度的正弦波，调节其频率使输出频率为，调节滑动变阻器，观察输出电压幅度的变化，当输出波形幅值最小最佳。调节波形如图和图所示。图陷波电路前效果图陷波电路后效果滤波算法的调试由前述可知，通过前置放大，高通低通滤波以及陷波电路和放大电路后，用示波器观察出来的波形如图所示。虽然波明显出来但是很显然干扰比较大，经处理器经行数据滤波后产生波形如图所示，该波形明显优越于未经处理的波形，由此可见数字滤波有效。二〇五年五月十三日星期三图未经滤波的波形图经滤波后的波形结果分析陷波电路调试结果如表所示，工频干扰信号与心电信号的比为基本完成了最初的设计。表陷波调试结果工频干扰信号处理后工频干扰信号心电信号整个采集电路的放大倍数调试结果如表所示，结果电路的放大倍数为倍，完成了最初倍的设计。表采集电路放大倍数调试结果放大前波最大值放大后波最大值放大倍数二〇五年五月十三日星期三波形播放器的展示波形播放器是便携式心电图仪嵌入式技术的关键，功能具有人性化设计具体如下所示波形振幅因子可调整，图图图。波形时间常数可调整，图图图。波形可随时播放暂停图振幅因子时间因子图振幅因子时间因子图振幅因子时间因子本章小结从效果可以看出心电波形显示正常，波形稳定，基本没有工频干扰说明硬件与软件滤波起到了作用。但波形也显而易见的与标准的心电图有些差距，这与传感器的二〇五年五月十三日星期三精度位置及硬件电路的设计有关，也与数字滤波器的算法有定的关系，还需进步加以改善，异常情况报警系统也需要继续完善。但从整体测试结果看，该系统较好的完成了预期的设想，能够较正确的从人体上采集信号并加以处理与显示，基本完成了最初的设计要求。二〇五年五月十三日星期三结束语本系统实现的是基于嵌入式技术的便携式心电图仪的设计。首先调查了市场上的心电图仪产品，并分析了它们存在的优点与不足，并借鉴了它们的优势部分应用到该系统中，研究了他们整体的设计方法，查阅了心电图仪器的相关电路设计，初步设计出本系统的方案，并探讨其实现的可行性。其次是对于芯片的选择也是非常重要的，系统选用了性价比高的基于的芯片作为微处理器，该能够很好的完成系统所需的功能。在熟悉了软硬件开发环境后，采用模块化设计，把整个系统化分为多个小模块并逐步去实现。针对目前市场上的便携式心电图仪器价格昂贵功能复杂，携带不方便的局限性，设计了种基于芯片能够实时监控并且价格低廉的便携式心电信号采集仪。易携带的特性存储数据，能够完成长时间的心电监测，并选用彩色液晶进行实时心电波形显示，通过按键使该系统具有良好的人机交互界面。由于时间和精力等方面的限制，本系统还有需要进步完善提高前端采集电路的精度。要想对心电信号做更进步的分析，必须把更多的心电信息采集出来，而本设计的前端电路丢失了些细节信息。对于信号的滤波和检测，本系统功能还不够强大，还不能很精确的识别出信号的多种特征。可以考虑采用小波变换来处理，而关于波形检测的理论和实践在本领域还是有很多难度，目前就有很多的专家学者在研究此类问题。对于数据的传输和处理，是可以考虑用互联网传输，这样更加方便快捷。二是利用计算机强大的数据处理能力结合神经网络等处理方法，这样系统就有了自主诊断功能。目前这个领域非常活跃，也是个充满挑战的课题，有待进步深入研究。科技的高速发展，为医疗器械的发展带来了极大的机遇，利用高科技带来的技术革命去更新医疗器械更是个巨大的市场机会。便携式心电图仪嵌入式发展必将为人类的医疗事业带来巨大的帮助。使电子医疗事业能够更好的为人类服务。在未来几十年里，智能化家庭化便携式的医疗监护设备必将普及至每个家庭，为每个家庭服务。二〇五年五月十三日星期三参考文献刘泽霖血栓性疾病的诊断与治疗人民卫生出版社，陈国伟，伍贵富世纪心血管疾病研究展望新医学，许克诚临床心电图学教程北京人民卫生出版社，万勇，张建萍种抑制零漂和工频干扰的方法西南示范大学学报自然科学版张开滋，刘海样，吴杰心电信息学北京科学技术文献出版社，李刚，林凌，虞启琏滤除工频干扰的自适应相干模板法中国生物医学工程学报第卷第期，年月周立功嵌入式系统基础教程北京北京航空航天大学出版社，周静心电信号中工频干扰的消除生物工程医学研究高有堂电子电路设计制板与仿真郑州郑州大学出版社,胡广书数字信号处理理论算法与实现清华大学出版社,曾宇高噪声背景下的信号检测盒估计方法研究浙江大学硕士学位论文，徐冰俏基于的家庭心电监护系统研究浙江大学硕士学位论文，于娇，曲波心电信号处理中的数字滤波器的设计年第期二〇五年五月十三日星期三附录心电采集原理图实物图二〇五年五月十三日星期三致谢经过半年时间的学习和实践，完成了本次毕业设计，在各个方面得到了锻炼。在此由衷的感谢南阳理工学院电子与电气工程学院的高有堂教授和徐源讲师。此次毕业设计的完成，自始至终都得到了高有堂教授的悉心指导，没有高有堂教授从总体上的把，但是它具有具有体积小操作简单的优点，同时可以在定程度上满足了人们的基本应用。我们可以用它在家庭或则其他地方很方便的进行心电图信号的测量，并根据进步的处理，做基本的诊断，也可以把这些数据提交到