基于单片机的便携式心电图仪的研究

　　1 引言

　　随着我国城市人口老龄化程度的加快, 随着物质生活的改善, 心血管、心脏病一类疾病也在不断的增长,人们对这一类疾病的预防和诊断的需求也在增长。因此,人们希望有一种医疗仪器,能够在家里随时随地进行心电图信号的测量,并且把心电图信号记录下来,做大概的判断, 在方便的时候到医院让医生作进一步的诊断。对于情况严重的患者或行动不便的人,希望能够利用网络通信的先进技术, 立即把测量的心电图信号通过远程传送的方式, 传送到指定的医院由医生进行诊断。作为一个医生, 在门诊和查病房时, 也希望有一个可以随身携带的心电图仪器, 方便疾病的快速诊断。

　　有鉴于此,根据目前的微电子、单片机和计算机技术, 我们通过对现有心电图仪器的应用状况进行了调查,利用单片机研制成功一种便携式心电图仪,由 LCD液晶显示器以图形的方式显示心电图。并通过 RS-232 串行接口与计算机相连接, 可以实现网络信息远传,是一种新颖的临床和家庭兼用的心电图仪。

　　2 仪器性能

　　1)仪器结构形式 便携式,二节 5# 电池供电

　　2) 电极结构 固定式爱因霍文三角形结构的标准导联

　　3)图形显示方式 由单片机控制的LCD 液晶显示器以图形的方式显示,图形可以放大、缩小、移动和存储

　　4) 通信方式 以单片机的串行接口与计算机的RS- 232 相连接,由计算机通过互联网进行远程传送

　　3 心电图仪的组成

　　3.1.硬件组成

　　·心电图电极

　　心电图电极是由铜质金属构成, 呈爱因霍文三角形结构,可以直接放置在人体的胸部, 以标准导联的方式获得心电图信号。

　　·心电图信号处理电路

　　心电图电极获取的心电信号电压非常微弱, 只有1mV 左右, 需要对此信号进行放大, 一般要放大几千倍, 变换成0- 5V, 便于进行A/D 变换。

　　·单片机系统

　　单片机系统用于接收心电图信号处理电路传送来的 0- 5V 电压信号, 把模拟电压信号变换成数字信号, 并对信号进行处理后以图形的形式在 LCD 液晶显示器上显示, 并且把测量的心电图信号通过自身的串行口传送出去。单片机应具有低电压、低功耗的特点,一般8 位单片机能够满足要求。LCD 液晶显示器采用点阵式图形显示器, 128×64 点阵的液晶显示器基本能完整地显示心电图的波形, 由于该种类型的LCD 液晶显示器本身带有驱动器, 因此单片机可以方便地进行控制。

　　·计算机系统- 1

　　计算机系统- 1 是一台普通的 PC 机, 通过 RS- 232串行口, 采集到单片机发送来的心电图信号, 通过高级语言编写程序, 在 PC 机上显示心电图的波形, 存储和打印心电图的信号。并通过互联网把信息远程传送到远端的计算机, 供远程诊断用。