一種基于stm32的心電采集儀設(shè)計(jì)

1、一種基于一種基于STM32的心電采集儀設(shè)計(jì)的心電采集儀設(shè)計(jì).doc一種基于STM32的心電采集儀設(shè)計(jì).doc一種基于STM32的心電采集儀設(shè)計(jì)如今，心血管類疾病已經(jīng)成為威脅人類身體健康的重要疾病之一，而清晰有效的心電圖為診斷這類疾病提供了依據(jù)，心電采集電路是心電采集儀的關(guān)鍵部分，心電信號屬于微弱信號，其頻率范圍在0.03~100Hz之間，幅度在0~5mV之間，同時(shí)心電信號還摻雜有大量的干擾信號，因此，設(shè)計(jì)良好的濾波電路和選擇合適的控制器

2、是得到有效心電信號的關(guān)鍵?；诖?，本文設(shè)計(jì)了以STM32為控制核心，AD620和OP07為模擬前端的心電采集儀，本設(shè)計(jì)簡單實(shí)用，噪聲干擾得到了有效抑制。1總體設(shè)計(jì)方案心電采集包括模擬采集和數(shù)字處理兩部分，本設(shè)計(jì)通過AgCl電極和三導(dǎo)聯(lián)線心電采集線采集人體心電信號，通過前置放大電路，帶通濾波電路，50Hz雙T陷波后再經(jīng)主放大電路和電平抬升電路把心電信號的幅度控制在STM32的AD采集范圍內(nèi)，STM32通過定時(shí)器設(shè)定AD采樣頻率，通過均值濾

3、波的方式對得到的數(shù)字信號進(jìn)行處理，最后在彩屏上描繪出心電圖形，系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。圖1系統(tǒng)總體框圖2硬件設(shè)計(jì)2.1主控模塊電路設(shè)計(jì)主控模塊的STM32F103VET單片機(jī)是控制器的核心，該單片機(jī)是ST意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的32位高性能、低成本和低功耗的增強(qiáng)型單片機(jī)，其內(nèi)核采用ARM公司最新生產(chǎn)的CtexM3架構(gòu)，最高工作有一個對交流電的反饋通路，交流電的干擾可能對人體產(chǎn)生危害，因此這里要注意做好絕緣措施，同時(shí)保護(hù)電阻R7盡可能大，取1

4、MΩ以上。此外系統(tǒng)電源的不穩(wěn)定也對心電信號的采集有較大影響，因此在本系統(tǒng)中，所有運(yùn)放的電源腳都并聯(lián)兩個0.1μF和10μF的電容退耦，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，前置放大電路的電路圖如圖3所示。圖3前置放大電路2.3帶通濾波器的設(shè)計(jì)從前置放大電路輸出的心電信號還含有較大直流分量和肌電信號，基線漂移等干擾成分，所需采集的有用心電信號在0.03~100Hz范圍之間，因此需設(shè)計(jì)合理的濾波器使該范圍內(nèi)的信號得以充分通過，而該范圍以外的信號得到最大限度的衰

5、減，這里采用具有高精度，低偏置，低功耗特點(diǎn)的兩個OP07運(yùn)放分別組成二階有源高通濾波器和低通濾波器，高通濾波器由C11，C17，R7，R10組成，截止頻率f1≈0.03Hz，低通濾波器由R8，R9，C10，C13組成，截止頻率約為f2≈100Hz，系統(tǒng)帶通濾波器的電路如圖4所示。圖4帶通濾波器2.450Hz雙T陷波器設(shè)計(jì)工頻是心電信號中最主要也最常見的干擾源，雖然前面的右腿驅(qū)動電路對其有一定的抑制作用，但是仍有較大部分進(jìn)入了后面的電路，