www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置:首頁(yè) > 醫(yī)療電子 > 醫(yī)療電子
[導(dǎo)讀]本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在硬件上由基于ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2478、重復(fù)可擦寫(xiě)低功耗U盤(pán)、點(diǎn)陣LCD顯示器模塊等組成心電動(dòng)態(tài)采集存儲(chǔ)儀;軟件上則使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)mC/OSⅡ作為系統(tǒng)控制平臺(tái),提高了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在硬件上由基于ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2478、重復(fù)可擦寫(xiě)低功耗U盤(pán)、點(diǎn)陣LCD顯示器模塊等組成心電動(dòng)態(tài)采集存儲(chǔ)儀;軟件上則使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)mC/OSⅡ作為系統(tǒng)控制平臺(tái),提高了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)可連續(xù)記錄受檢者24~48小時(shí)的心電圖變化,檢查期間由受檢者隨身攜帶而不影響其日常生活與工作,可長(zhǎng)時(shí)間作動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)記錄,大容量的U盤(pán)和USB2.0協(xié)議的出現(xiàn),使得數(shù)據(jù)的傳輸越來(lái)越方便和迅捷,這為便攜式手持移動(dòng)存儲(chǔ)心電圖設(shè)備提供了條件。該系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

  系統(tǒng)主要模塊框圖如圖2所示。由于電極采集到的心電信號(hào)屬于強(qiáng)噪聲背景下的超低頻(0.5~100Hz)微弱信號(hào)(0.1~5mV),所以需要前置放大部分將微弱的心電信號(hào)高保真放大,并通過(guò)低通濾波、高通濾波及50 Hz陷波濾除干擾,才可以送往LPC2478的A/D 轉(zhuǎn)換器AIN0進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

  前置放大部分電路由輸入跟隨、儀用放大器、右腿浮地驅(qū)動(dòng)組成,輸入跟隨器為提高輸入阻抗、獲取更多的心電信號(hào),采用高精度運(yùn)算放大器OPA427,接收來(lái)自左、右手的心電信號(hào)經(jīng)調(diào)整后送往儀用放大器,由高精度儀用放大器進(jìn)行一級(jí)倒相放大后的信號(hào)送到低通濾波器,原始心電信號(hào)中的共模噪聲經(jīng)過(guò)一級(jí)放大后返回人體,使其相互疊加,從而可以減小人體共模干擾的絕對(duì)值,提高信噪比。

  低通及高通濾波部分,由于心電信號(hào)屬于低頻信號(hào),為了去掉高頻的干擾,還須通過(guò)低通濾波。低通濾波器截止頻率為110Hz,放大器的溫漂、皮膚電阻的變化、呼吸和人體運(yùn)動(dòng)都會(huì)造成心電信號(hào)出現(xiàn)所謂的“基線漂移”現(xiàn)象,也即輸出端的心電信號(hào)會(huì)在某條水平線上緩慢地上下移動(dòng)。從頻譜上說(shuō),這些影響都可以歸結(jié)為一個(gè)低頻噪聲干擾,于是使用高通濾波器濾除這部分干擾。在主放大器部分,通過(guò)調(diào)整電位器的阻值 RP1來(lái)設(shè)置整個(gè)心電放大電路的總增益。主放大器采用低功耗低噪聲的運(yùn)算放大器TLC225。50Hz頻率陷波部分主要用來(lái)濾除以差模信號(hào)方式進(jìn)入電路的工頻干擾。電平提升部分用來(lái)把雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)化為單極性信號(hào),以便可直接送入AIN0。

  硬件設(shè)計(jì)

  硬件平臺(tái)

  負(fù)壓產(chǎn)生電路

  由于心電圖原始數(shù)據(jù)處理中數(shù)據(jù)放大和濾波電路中OPA4277、AD620和TLC2254芯片需要用到負(fù)壓,故此在電路中加入負(fù)壓產(chǎn)生電路,主要應(yīng)用電壓轉(zhuǎn)換芯片MC34063通過(guò)起振產(chǎn)生-12V的負(fù)壓,之后再進(jìn)行分壓得到芯片要求的-5V電壓。

  信號(hào)前置放大電路

  前置放大電路的組成和電路圖如圖3所示。前置放大電路由輸入跟隨器、儀用放大器和右腿浮地驅(qū)動(dòng)等三部分組成。

  (1)輸入跟隨器:提高輸入阻抗、獲取更多的心電信號(hào),采用高精度運(yùn)算放大器OPA4277,具有超低失調(diào)電壓l0 V,超低失調(diào)偏移±0.1V,偏置電流最大為l nA。

  (2)儀用放大器:根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求采用高精度儀用放大器AD620,輸入失調(diào)最大為50mV,輸入失調(diào)漂移為0.6mV/攝氏度,共模抑制比為120dB(G=10)。該放大器增益范圍為1~10000,其放大增益關(guān)系式為:

  G=1+49.4k/Rg

  當(dāng)G=10時(shí),Rg為5.489k,取近似值5.5k。

  (3)右腿浮地驅(qū)動(dòng):把混雜在原始心電信號(hào)中的共模噪聲提取出來(lái),經(jīng)過(guò)一級(jí)反相放大后,再返回到人體,相互疊加,以減少人體共模干擾的絕對(duì)值,提高信噪比,主要應(yīng)用高精度運(yùn)算放大器OPA4277。

  高通與低通濾波電路

  由于心電信號(hào)屬于低頻信號(hào),為了去掉高頻干擾,還須通過(guò)低通濾波。低通濾波器采用歸一化設(shè)計(jì)的四階低通濾波,截止頻率為100 Hz,在頻率轉(zhuǎn)折處有足夠的陡度,避免高頻信號(hào)的干擾??紤]到元件的誤差,設(shè)定截止頻率為110Hz。低通和高通濾波電路如圖4所示,放大器采用低功耗低噪聲的運(yùn)算放大器TLC2254。每通道供電電流為35mA。

  主放、50Hz工頻陷波和電平提升

  主放電路圖通過(guò)調(diào)整電位器的阻值PI來(lái)設(shè)置整個(gè)心電放大電路的總增益。主放大器采用低功耗低噪聲的運(yùn)算放大器TLC2254。雖然前置放大電路對(duì)共模干擾具有較強(qiáng)的抑制作用,但部分干擾是以差模信號(hào)方式進(jìn)入電路的,且頻率處于心電信號(hào)的頻帶之內(nèi),加上其他各種不穩(wěn)定因素,經(jīng)放大、低通濾波、高通濾波和主放后,輸出仍存在干擾,必須專(zhuān)門(mén)濾除。

  經(jīng)過(guò)陷波器后的心電信號(hào)為雙極性,系統(tǒng)中的MD芯片只能量化單極性信號(hào),所以,通過(guò)TLC2254把雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)化為單極性信號(hào)。

  LCD 模塊

  此系統(tǒng)采用MGLS12864 LCD模塊,由于該液晶顯示器沒(méi)有內(nèi)部字符發(fā)生器,所以在屏幕上顯示的任何字符、漢字均須事先建立點(diǎn)陣字模庫(kù),然后按圖形方式進(jìn)行顯示。MGLS12864 模塊與LPC2478 連接,D0~D7 為數(shù)據(jù)/命令雙向總線,CS 為片選信號(hào),RES 為復(fù)位信號(hào),D/I 為數(shù)據(jù)/命令選擇信號(hào),R/W 為讀寫(xiě)命令信號(hào),CE為控制允許信號(hào)。

  軟件設(shè)計(jì)

  操作系統(tǒng)

  本系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示及網(wǎng)絡(luò)傳輸需要很高的實(shí)時(shí)性,一個(gè)可靠的RTOS是系統(tǒng)穩(wěn)定有效運(yùn)作的保證,所以我們將在LPC2478上移植mC/OS II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),用以滿足系統(tǒng)對(duì)多線程、硬實(shí)時(shí)的嚴(yán)格要求。

  mC/OS II是一個(gè)成熟穩(wěn)定的占先式實(shí)時(shí)內(nèi)核,基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度,支持56個(gè)用戶任務(wù),提供信號(hào)量、郵箱、消息隊(duì)列等任務(wù)通信機(jī)制,能夠極大提高CPU的利用效率。由于基于優(yōu)先級(jí)來(lái)執(zhí)行任務(wù),如果其中一個(gè)任務(wù)跑飛,其它高優(yōu)先級(jí)則可以通過(guò)運(yùn)行系統(tǒng)的監(jiān)視程序?qū)ζ溥M(jìn)行修復(fù),因此在高安全性場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用。且mC/OS II源碼開(kāi)放,移植簡(jiǎn)單,在基于ARM的32位微處理器中有大量成功的案例。在mC/OS II中,每個(gè)任務(wù)都是無(wú)限循環(huán)的,處于5種狀態(tài)之一:休眠態(tài)、就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài)、掛起態(tài)和中斷態(tài)。

  2.A/D轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)存USB模塊:

  由前端心電信號(hào)放大模塊放大后的心電信號(hào)直接送給LPC2478芯片的P0.23引腳進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)為無(wú)符號(hào)32位數(shù)據(jù)格式,將其放入緩存數(shù)組中送給USB進(jìn)行存儲(chǔ),并留待給LCD顯示輸出,具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為:

  首先,需創(chuàng)建兩個(gè)數(shù)據(jù)緩存區(qū)“GcWritFileData[DATA_N]”及“GcReadFileData[DATA_N]”做為“寫(xiě)文件緩沖區(qū)”及“讀文件緩沖區(qū)”,初始化mC/OS II操作系統(tǒng),創(chuàng)建用于處理A/D轉(zhuǎn)換的任務(wù)Task0及用于LCD顯示的任務(wù)Task1,啟動(dòng)多任務(wù)環(huán)境,在Task0中首先進(jìn)行硬件平臺(tái)的初始化,設(shè)置P0.23為AIN0[0]功能,作為A/D轉(zhuǎn)換的輸入引腳,進(jìn)行ADC模塊設(shè)置,設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)鐘等,采用直接啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換,進(jìn)行轉(zhuǎn)換的參考電壓為精密恒壓源提供的2.5V電壓,最后轉(zhuǎn)換結(jié)果保存至“寫(xiě)文件緩沖區(qū)”。接著初始化USB HOST,并創(chuàng)建文件系統(tǒng)任務(wù)“OSFileTask”,用“OSFileOpen”函數(shù)創(chuàng)建并打開(kāi)一個(gè)命名為“ECD.dat”的文件,通過(guò)“OSFileWrite”函數(shù)將“GcWritFileData” 寫(xiě)文件緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到U盤(pán)中,并通過(guò)其返回值判斷寫(xiě)文件是否成功,完成寫(xiě)文件后再使用“OSFileRead”函數(shù)將“GcWritFileData” 寫(xiě)文件緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)到“GcReadFileData” 讀文件緩沖區(qū),再通過(guò)寫(xiě)、讀文件緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的比較來(lái)確定寫(xiě)入文件數(shù)據(jù)是否正確,至此,完成從A/D轉(zhuǎn)換接收數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)存至USB的過(guò)程。程序流程圖如圖5所示。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專(zhuān)欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

西安2022年6月17日 /美通社/ -- 為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署,持續(xù)推動(dòng)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)提升服務(wù)新市民工作質(zhì)效。根據(jù)陜西銀保監(jiān)局工作要求,平安人壽陜西分公司后援兩大職能部門(mén)共同攜手,在6月17日開(kāi)展了第二場(chǎng)新市...

關(guān)鍵字: BSP 心電圖 血壓 血糖

循環(huán)緩沖區(qū)是嵌入式軟件工程師在日常開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵組件。多年來(lái),互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了許多不同的循環(huán)緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)和示例。我非常喜歡這個(gè)模塊,可以GitHub上找到這個(gè)開(kāi)源的CBUF.h模塊。地址:https://github.co...

關(guān)鍵字: 緩沖區(qū)

據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前有縣及縣級(jí)以上醫(yī)院1.3萬(wàn)家,醫(yī)療機(jī)械總數(shù)達(dá)17.5萬(wàn)臺(tái),加上一些專(zhuān)業(yè)心臟疾病治療機(jī)構(gòu),我國(guó)目前每年心臟疾病的門(mén)診量約在一千萬(wàn)人次以上。

關(guān)鍵字: ARM平臺(tái)的 心電信號(hào) 處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

病人手指輕輕一觸手機(jī),便能在30秒內(nèi)測(cè)量心律跳動(dòng),把心電圖(ECG)讀數(shù)傳給24小時(shí)運(yùn)作的醫(yī)療中心,并在10分鐘后獲得中心的回應(yīng)或給予意見(jiàn)指示,這就是本地公司Ephone InternaTIonal(

關(guān)鍵字: 手機(jī) 心電圖

前言     醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)中的作用已經(jīng)越來(lái)越重要,醫(yī)療設(shè)備本身的技術(shù)狀況管理也是越來(lái)越重要。同時(shí)由于醫(yī)療設(shè)備的數(shù)量眾多,技術(shù)復(fù)雜,帶來(lái)一系列管理

關(guān)鍵字: 心電圖 ecg

  心電圖 (ECG) 學(xué)是一門(mén)將心臟離子去極(ionic depolarizaTIon) 后轉(zhuǎn)換為分析用可測(cè)量電信號(hào)的科學(xué)。模擬電子接口到電極/患者設(shè)計(jì)中最為常見(jiàn)的難題之一便是優(yōu)化右腿驅(qū)動(dòng) (

關(guān)鍵字: 心電圖 spice 右腿驅(qū)動(dòng)

1. 緩沖區(qū)概述 標(biāo)準(zhǔn)I/O提供了三種類(lèi)型的緩沖: 1、全緩沖: 在填滿標(biāo)準(zhǔn)I/O緩沖區(qū)后才進(jìn)行實(shí)際I/O操作。常規(guī)文件(如普通文本文件)通常是全緩沖的。 2、行緩沖: 當(dāng)在輸入和輸出中遇到換行符時(shí),標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)執(zhí)行I/...

關(guān)鍵字: 緩沖區(qū) IO

  10月14日,在迪拜舉行世界電信展期間舉辦的“TD技術(shù)與頻譜研討會(huì)”上,工業(yè)和信息化部無(wú)線電管理局副局長(zhǎng)謝存在演講中發(fā)布了中國(guó)將2.6G頻段的190MHz規(guī)劃為全TD

關(guān)鍵字: 智能手機(jī) 藍(lán)牙 心電圖 監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 遠(yuǎn)程醫(yī)療

  現(xiàn)在汽車(chē)上使用的電器越來(lái)越多,駕駛員需要手動(dòng)操作的電器開(kāi)關(guān)也越來(lái)越多,不但增加了駕駛員的負(fù)擔(dān),還影響了行車(chē)安全。本文以STM32F103VET6(以下簡(jiǎn)稱STM32)芯片為控制核心,采用高性

關(guān)鍵字: 語(yǔ)音識(shí)別 汽車(chē)空調(diào) 汽車(chē)芯片 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  ADI公司的低功耗五電極心電圖(ECG)系統(tǒng)采用ADAS1000模擬前端(AFE)。 ADAS1000能夠測(cè)量心電圖(ECG)信號(hào)、胸阻抗、人工起搏信號(hào)、導(dǎo)聯(lián)連接/脫落狀態(tài),并將此信息以數(shù)據(jù)

關(guān)鍵字: FPGA adi afe 心電圖

醫(yī)療電子

7414 篇文章

關(guān)注

發(fā)布文章

編輯精選

技術(shù)子站

關(guān)閉