人體心電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
Design of ECG signal detection system

35900字 97頁
包括仿真電路圖，實(shí)物圖，元器件清單，程序清單，內(nèi)容完整，推薦下載參考使用！

摘 要

當(dāng)前社會(huì)心臟疾病已經(jīng)嚴(yán)重地威脅到了人們的生命健康，心電檢測(cè)技術(shù)是預(yù)防和診斷心臟相關(guān)疾病的重要技術(shù)，因此設(shè)計(jì)并研制性能良好的心電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于提高人們生活質(zhì)量、保護(hù)生命健康具有非常重要的作用。本論文根據(jù)人體體表心電信號(hào)的極微弱性、低頻性、高阻抗性、不穩(wěn)定性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，為了不失真地從復(fù)雜的噪聲中檢測(cè)出微弱的心電信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)將微弱的心電信號(hào)進(jìn)行放大濾波以獲取具有實(shí)際醫(yī)療價(jià)值的心電信號(hào)，并將心電信號(hào)模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后獲得數(shù)字信號(hào)以進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理，設(shè)計(jì)了性能優(yōu)良的心電信號(hào)調(diào)理采集部分和心電信號(hào)處理部分，前者由前置放大電路、帶通濾波器、50Hz陷波電路和后級(jí)放大電路等組成，后者主要由A/D轉(zhuǎn)換器和AT89S52單片機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波與放大調(diào)理后的心電信號(hào)的采集，完成系統(tǒng)硬件的連接與軟件的調(diào)試。另外，根據(jù)實(shí)際的測(cè)量環(huán)境和測(cè)量條件設(shè)計(jì)了共模信號(hào)抑制電路，以減少測(cè)量環(huán)境中存在的各種干擾信號(hào)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高了系統(tǒng)的性能。


關(guān)鍵詞：心電圖；AT89S52單片機(jī)；Multisim仿真



Abstract
In current society heart disease has been a serious threat to people’s life and health and the ECG detection technology is an important technology in the prevention and diagnosis of heart diseases,so it plays an important role in improving people’s quality of life and protecting people’s life and health to design and develop the high-quality ECG.In this thesis,according to the characteristic of the ECG signal from human body surface,including extreme weakness，low frequency, high resistance, instability and randomness,we designed the excellent-performance acquisition part and the signal processing part,on the purpose of detecting the faint signal from the complex noise without distortion, filtering and amplifying the weak ECG for actual medical value, and converting the analog for the digital of ECG signal to be analyzed further. The acquisition part is composed of preamplifier, band-pass filter, 50Hz depression stage amplifier circuit filter circuit ,and the signal processing part mainly consists of A/D converter and AT89S52 single chip microcomputer .The latter is able to filter and amplify the ECG signal after the acquisition and debugging after connection software to complete system hardware. In addition, based on the real measurement environment and measurement conditions,we designed the common mode signal suppressing circuit in order to reduce the influence of various interference form noises existing on measurement result in measuring environment and improve the performance of the system.

Keywords: ECG; AT89S52 micro-controller; Multisim simulation

目 錄
第一章 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 研究的目的和意義 1
1.3 心電監(jiān)護(hù)儀的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.4本設(shè)計(jì)主要安排及論文結(jié)構(gòu) 5
第二章 心電信號(hào)基礎(chǔ)理論 6
2.1心電信號(hào)產(chǎn)生原理 6
2.2 心電圖基本理論 7
2.3 心電信號(hào)基本特點(diǎn) 9
2.4 心電信號(hào)的主要干擾 10
2.4.1生理上的干擾 10
2.4.2技術(shù)上的干擾 10
2.5 本章小結(jié) 12
第三章 心電檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 13
3.1系統(tǒng)總體方案要求 13
3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
3.3 各模塊方案確定 15
3.3.1心電信號(hào)采集電極的選擇 15
3.3.2心電導(dǎo)聯(lián)方案的選擇 17
3.3.2 前置放大電路的選擇 20
3.3.3共模信號(hào)抑制電路的選擇 25
3.3.4帶通濾波電路的選擇 29
3.3.5陷波電路的選擇 31
3.3.6 后級(jí)放大電路的選擇 33
3.4 本章小結(jié) 34
第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 35
4.1 前置放大電路的設(shè)計(jì) 35
4.2共模信號(hào)抑制電路的設(shè)計(jì) 38
4.3 帶通濾波電路的設(shè)計(jì) 39
4.3.1 低通濾波器的設(shè)計(jì) 39
4.3.2高通濾波器的設(shè)計(jì) 43
4.3.3帶通濾波器的設(shè)計(jì) 46
4.4 陷波電路的設(shè)計(jì) 48
4.5 后級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 51
4.6 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 53
4.6.1 單片機(jī)的選擇 53
4.6.2數(shù)據(jù)采集模塊 55
4.7本章小結(jié) 62
第五章 軟件部分設(shè)計(jì) 63
5.1開發(fā)軟件Keil uVision4簡(jiǎn)介 63
5.2 硬件仿真軟件Multisim簡(jiǎn)介 63
5.3軟件總體設(shè)計(jì)框圖 65
5.4采樣頻率的設(shè)置 65
5.5轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取 67
5.6 本章小結(jié) 68
第六章 調(diào)試結(jié)果 69
6.1 前置放大電路調(diào)試結(jié)果 69
6.2 低通濾波器調(diào)試結(jié)果 70
6.3 高通濾波器調(diào)試結(jié)果 72
6.4 50Hz陷波電路調(diào)試結(jié)果 74
6.6 前置放大和帶通濾波器聯(lián)調(diào)結(jié)果 77
6.7前置放大、帶通和陷波電路聯(lián)調(diào)結(jié)果 79
6.8 本章小結(jié) 82
第七章 結(jié)束語 83
7.1 結(jié)論 83
7.2 展望 84
致 謝 85
參考文獻(xiàn) 86
附 錄 88
附錄A:電路圖
仿真電路圖：
實(shí)物圖：
附錄B:元器件清單
附錄C：程序清單