低功耗心率檢測儀設(shè)計
3.3 右腿驅(qū)動模塊
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/266044.htm 心電測量儀周圍被電力線所包圍,不管有無電流通過,它與電極線之間總存在靜電耦合電容,由電容耦合所引起的位移電流將通過皮膚-電極接觸阻抗接地并形成共模電壓干擾。通常,采用右腿驅(qū)動電路是減小位移電流干擾所普遍采用的有效方法。設(shè)計如圖3所示。
3.4 濾波模塊
心電信號的有效頻率范圍在0-100Hz,但是環(huán)境中含有大量的噪聲,為了得到準(zhǔn)確的心電波形,濾波則非常重要。首先為了去除肌電噪音和電極極化電壓帶來的直流分量,要通過一個0.5Hz的2階有源高通濾波器;為了濾掉環(huán)境中的大量高頻干擾,我們使用了100Hz的2階低通Butterworth低通濾波器;對心電信號帶來最大干擾的就是50Hz的工作頻率,本設(shè)計中的心電采集系統(tǒng)采用電池供電,從電路上減少了工頻干擾。但工頻噪聲仍會以電磁波輻射的形式對電路造成影響,在電極前端耦合進(jìn)電路系統(tǒng),嚴(yán)重影響采集到的心電信號質(zhì)量,所以我們選用了可調(diào)Q值的雙T帶阻濾波器,濾除50Hz的工頻干擾。綜上,我們選用OPA2333來設(shè)計濾波電路。OPA2333的優(yōu)良性能(特別是低功耗和低溫漂)符合設(shè)計需求。通過濾波和放大我們得到較好的心電波形,如圖4。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件在結(jié)構(gòu)上分為主控程序、AD采集模塊、信號處理模塊、無線通信模塊。系統(tǒng)上電后,主控程序讀取啟動參數(shù),完成各個模塊的初始化。當(dāng)掃描到有手機(jī)發(fā)來的開始信號,開始AD采樣,當(dāng)采樣達(dá)到預(yù)定數(shù)量后,對信號進(jìn)行數(shù)字濾波處理,再計算得到心率。系統(tǒng)軟件的流程圖如圖5所示。
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