心电监护仪.doc

毕业设计
毕

专业：电子信息工程

二〇一〇年六月

天津职业技术师范大学本科生毕业设计

基于单片机的心电监护仪
BasedonMCUecgmonitoringinstrument

2010年6月

摘要
心脏疾病是威胁人类健康的主要疾病之一，而心电监护仪能即时发现心脏活动的异常状态，对心脏疾病的预防、早期诊断和治疗具有非常重要的意义。
本文根据现有心电监护仪的不足，设计了一种基于AT16单片机的心电监护仪,该系统以ATmega16微处理器为核心，采集到的心电信号经过单片机，可得出被测者的心率，并且还可通过外接示波器，显示出心电图，具有性能强、功耗低、成本低等优点。
其主要的工作内容如下：首先介绍了心电信号产生的原理、心电图中各波段的意义和心电信号的提取方法，分析了心电信号的特点及干扰因素，给出了心电信号调理电路的设计要求，并设计了心电监护仪的总体结构。设计了心电监护仪的整个硬件电路，包括心电信号提取及调理电路和心电信号采集及处理电路两大部分。以运算放大器AD620、设计了调理电路中的前级放大电路、和后级放大电路，设计了0．05Hz高通滤波电路、100Hz低通滤波电路和50Hz陷波电路，并通过软件对前级和后级放大电路的传输特性进行了仿真研究。以ATmega16为硬件平台设计了心电信号采集及处理电路，并对主要的电路单元进行了介绍。
最后，对心电监护仪进行了测试，实验结果表明系统能较好地实现信号采集、数据处理和显示等功能，证明了心电监护仪设计方案的可行性。

关键词：心电监护仪；ATmega16；心电信号；心电信号提取及调理电路

ABSTRACT
Heartdiseaseisthemainthreattohumanhealthanddiseaseofheartfunctionofelectrocardiogramabnormalitiesoftheactivitiesthatinstant,toheartdiseaseprevention,earlydiagnosisandtreatmenthastheextremelyvitalsignificance.
Accordingtotheexistingshortageofelectrocardiogrammachine,introducingembeddedsystemtechnology,designakindofAT16basedonSCMecgmachine,thissystemtoATmega16microprocessorsasthecore,withresistance,lowpowerconsumption,lowcostadvantage.
Themaincontentoftheworkareasfollows:firstlyintroducestheprincipleofecgsignals,andthesignificanceofthebandofecgsignalandtheextractionmethod,analyzesthecharacteristicsofecgsignalsandinterferencefactors,presentsthedesignofecgsignalcircuitdesignrequirements,andtheoverallstructureofelectrocardiogrammachine.Thedesignofthehardwarecircuitelectrocardiogrammachine,includingelectrocardiosignalextractionandregulatecircuitandsignalacquisitionandprocessingcircuit.TodesigntheamplifierAD620andcircuitintheformerstageamplifiercircuit,drivecircuitandrightaftertheamplifiercircuitdesign,thelevelof0.05high-passfiltercircuits,speed100Hzlow-passfiltercircuitsandisolator,andthroughthenotchcircuitandsoftwareoftheamplifiercircuitaftertransmissioncharacteristicssimulationswereperformed.InthedesignofhardwareplatformATmega16forecgsignalacquisitionandp