遠(yuǎn)程無線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
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4)后置放大電路與電平抬升電路
心電信號的幅值范圍為0．05～5 mV，而前置放大電路的增益為10．88，因此在心電信號調(diào)理電路中還必須設(shè)計(jì)后置放大電路，使放大后的心電信號滿足A／D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓要求。系統(tǒng)的整體放大倍數(shù)設(shè)計(jì)成1 000倍，因此后置放大電路的增益約為100倍。經(jīng)計(jì)算，控制電阻為R=
。另外，MC9SXS128單片機(jī)A／D輸入電壓為單極性的，但是心電信號是雙極性信號，所以在對心電信號放大濾波處理后需要施加一個(gè)偏置電壓，抬升其電平使之成為單極性信號。
后置放大電路與電平抬升電路如圖6所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/159592.htm
2．2 數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計(jì)
本課題是通過單片機(jī)控制GPRS模塊來實(shí)現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的無線傳輸。單片機(jī)主要工作就是對心電信號進(jìn)行采集，通過串口對GPRS模塊發(fā)送AT指令，使其完成對數(shù)據(jù)的無線傳輸。GPRS模塊主要完成與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換和通過通信公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
單片機(jī)選擇飛恩卡爾半導(dǎo)體(Freescale)公司的MC9S12XS128，將總線頻率設(shè)置為80Mbs，處理能力強(qiáng)勁，其SCI外設(shè)與SIM300模塊進(jìn)行通信，A／D口采樣轉(zhuǎn)換心電信號調(diào)理模塊的輸出。GPRS模塊選擇的是西門子公司的SIM300，單片機(jī)通過AT指令(Attention)對SIM300實(shí)現(xiàn)控制，兩者之間的數(shù)據(jù)交換通過單片機(jī)的SCI串口來進(jìn)行。
2．3 心電信號采集測試
根據(jù)心電信號調(diào)理電路圖和SIM模塊電路、電源電路，設(shè)計(jì)的電路板如圖7所示。
本課題設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程無線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)樣機(jī)完成以后，在強(qiáng)烈的噪聲中，能夠采集到準(zhǔn)確的心電信號，盡可能地減小了失真，如圖8所示。
3 結(jié)束語
本文雖然完成了遠(yuǎn)程心電信號監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，但是某些內(nèi)容的研究不夠深入全面，還存在許多不足之處。今后將從以下幾個(gè)方面繼續(xù)努力研究：
1)進(jìn)一步改進(jìn)硬件電路中心電信號提取及調(diào)理電路，關(guān)鍵是放大、濾波部分，增強(qiáng)其抗干擾能力和提取有用信號的能力。
2)隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，可以更好地選擇速度快、功能強(qiáng)的電子元件和微處理器，以滿足低功耗、低成本目的，以此來提高心電信號監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的性能。
3)在遠(yuǎn)程服務(wù)器的監(jiān)護(hù)軟件設(shè)計(jì)上結(jié)合心電信號處理的算法，對心電信號數(shù)據(jù)做更深入的分析處理，優(yōu)化監(jiān)護(hù)軟件的功能，使得遠(yuǎn)程無線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)更加人性化、智能化。
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