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专业机构做进步的详尽的诊断。这样也可以避免那些行动不便的病人，利用互联网技术，把数据通过远程传送的方式，提交到专业机构或指定的医院惊醒专业诊断和分析。为了能够在更多场合更方便的诊断，各种各样的便携式心电图设备应运而生，常规心电图仪由于笨重只能在病人静卧的情况下记录的心电活动，历时时间短，获取的信息量很少，所以在有限时间内有些非正常的情况被发现的概率也是很低的。而便携式监护装置可以在随时随地的进行实时监护，并把数据存储起来。这样不仅可以节省时间，还可以得到实时的监护，所以研发便携式心电监护产品具有重要意义。设计主要研究的便携式心电图仪，即将普通心电图设备小型化家庭化，具有低价位体积二〇五年五月十三日星期三小便于携带和使用方便等特点。国内外研究现状和发展趋势年英国生理学通过对毛细管的静电计记录了心动的电流图。年他开始了对心脏动作电流的进步研究，并通过对德•阿森瓦尔氏的镜影电流计的设计改进，提高了心电图的质量。年他成功的设计了弦线式电流计，通过反射镜记录心动电流，解决了以前测量设备的惰性大，记录误差大以及需要繁琐的数学计算等缺点。同时，他又制定心电图的影线在纵坐标上波动，代表的电位差，在横坐标上移动为秒的标准。这种方法简单直观，并采用等字母标出心电图上的各波，这种标记方法致沿用至今。年在他深入研究了正常心电图的波动范围后，提出了著名的爱因托芬三角理论。年教授获得了诺贝尔生理学和医学奖。总之这位被尊称为心电图之父的生理学家对心电图的创立及发展有着巨大的的贡献。心电图从此开始逐步走进协助诊断疾病，并通过发展被广泛应用于临床。随着社会的发展，心电图检测理论越来越成熟与完善，另外机械电子计算机等技术的迅猛发展，带动了医疗器械发生了革命性变化，极大的增强了心电图机的功能。随着现，无论是平时的学习过程中，还是此次的毕业设计中，他们都给予我很多的帮助与支持，在里表示最衷心的感谢，也祝你们在以后的工作中帆风顺，心想事成。感谢父母，由于他们的支持，我我才能在求学的道路上走到今天，以后的日子里，我将尽自己最大的努力，做好个儿子应尽的义务，愿你们幸福，安康。二〇五年五月十三日星期三南阳理工学院本科生毕业设计论文学院电子与电气工程学院专业自动化学生指导教师完成日期年月二〇五年五月十三日星期三南阳理工学院本科生毕业设计论文基于嵌入式系统的便携式心电图仪的设计总计页表格个插图幅二〇五年五月十三日星期三南阳理工学院本科毕业设计论文基于嵌入式系统的便携式心电图仪的设计学院电子与电气工程学院专业自动化学生姓名学号指导教师职称评阅教师完成日期南阳理工学院二〇五年五月十三日星期三基于嵌入式系统的便携式心电图仪的设计摘要本系统完成了便携式心电图仪信号采集分析处理的方案设计及硬件和软件的嵌入式设计。系统属于典型的生物医学信号采集处理系统，其处理的对象是强噪声背景下的微弱心电信号。通过硬件放大滤波电路的处理，得到心电图的源波形。再经过软件滤波得出能够进行分析的心电波形，然后将波形信息以文件的形式存放在卡中，以便在终端上位机上进行更详细的数据分析。系统使用触摸屏作为外界人机交互，完成对心电图的实时显示回放等功能。最后当心率出现异常情况时，系统的人性化设计心电自动分析系统能够及时发出警报给用户，提示用户及时采取相应措施。关键词心电采集软件滤波嵌入式心电图仪心电图仪硬件的设计心电信号驱动电路的设计心电采集模块的介绍滤波电路以及陷波电路的设计最小核心系统的设计处理器的选型最小核心系统电路的设计人机交互界面的设计显示界面的设计功能按键的设计存储模块电路的设计通讯模块的设计电源电路的设计本章小结便携式心电图仪软件的设计软件开发平台硬件驱动的设计卡驱动的设计驱动的设计触摸屏驱动的设计通讯模块驱动的设计二〇五年五月十三日星期三采样与滤波算法的设计信号采集程序的设计数字滤波程序的设计文件系统应用的设计应用程序的设计主菜单应用的设计心电采集应用的设计波形回放应用的设计波形信息处理应用的设计典型心电波形显示应用的设计本章小结系统调试及结果分析调试手段心电波形的调试及结果分析采集电路的调试滤波算法的调试结果分析波形播放器的展示本章小结结束语参考文献附录致谢二〇五年五月十三日星期三引言近年来我国人口老龄化程度越来越严重，与此伴随的心脏病类的疾病的发病率也不断攀升，人们的身体健康产生了巨大的威胁。根据年中国慢性心脏病年报显示，国内每年近的死亡病例为冠心病，且该数字在逐年递增。每年约有万名患者接受支架植入手术，手术施行每年的增长率超过了五分之。在我国因心脑血管疾病每年耗费达亿元，由于受测试手段的局限，预防率治疗率及控制率依然很低。预防率是有效防治心脑血管疾病的关键因素，因此基于嵌入式系统便携式心电图仪的开发是非常必要的。心电图仪在医学领域中的应用人类的心脏有规律性的膨胀和收缩，从而使血液的循环。在心脏肌肉每次收缩之前，都会产生股微小的生物电流，加上人体的体液能够导电，这些微小电流可以通过体液的传递就会反映到人体的表面皮肤上。不过受限于身体各部分组织不同距心脏的距离不同，会造成体表的不同部位的电位有所不同。通过捕捉这个现象，将心电图显示出来的心电检测仪器，根据这些人体生物电信号，我们可以从不同角度观察心脏的活动情况。这是我们对心脏基本功能及其病理研究，具有重要的参考价值。心电图能够在定程度上反映心律的运行状况，人的心肌受损的程度发展过程以及心房心室的功能结构情况都能通过它表现出来。这些都可以在心脏手术和药物的使用上提供重要的参考。常规心电监护设备体积笨重价格昂贵和不二〇五年五月十三日星期三目录引言心电图仪在医学领域中的应用国内外研究现状和发展趋势论文组织结构安排系统总体设计心电信号产生的原理心电信号采集的设计心电图仪功能的设计本章小结便携式电路和放大电路后，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握，和徐源老师的耐心指导，毕业设计工作也不可能顺利完成。高有堂教授渊博的学识执着的敬业精神以及徐源老师严谨的治学态度和丰富的实践经验，使我受益匪浅。谨向尊敬的高有堂教授和徐源老师致以最诚挚的谢意。在这大学生活即将完成之际，谨此向电子与电气工程学院曾指导过我和帮助过我的朱清慧老师，翟天嵩老师，殷华文老师，盖晓华老师，牛军老师，李壮辉老师，张凤蕊老师等致以最崇高的敬意和衷心的谢意。衷心地祝愿各位老师全家幸福，工作顺利。衷心感谢实验室里姜晓博李继松狄艳华焦朋雪以及同个宿舍的赵龙攀同学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