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无线心电检测系统的设计与实现

王斌  
【摘要】:心脏疾病是一种严重威胁人类生命的疾病,是全球范围内造成人类死亡的主要原因之一。心脏病具有隐蔽性和突发性的特点,不适宜长期在医院治疗。为了能够掌握病人的信息,为医生诊断病情提供依据,进行心电监护系统的研究具有重要的意义。近年来,随着微电子技术、无线通信技术和计算机技术的发展,各种医疗设备正逐渐变得微型化、网络化、智能化,这些为开展此类研究和应用提供了良好的思路和技术条件。 本课题通过对心电监护设备的国内外发展现状的分析,根据医疗设备新的发展趋势和要求,利用无线通信技术和LabVIEW虚拟仪器技术,设计了一种无线心电检测系统。系统硬件设计分为心电采集模块、无线发送模块、无线接收模块和上位机四个部分,以微控制器MSP430F149为核心,采用CC2420作为无线通信芯片。心电采集模块通过心电电极提取人体心电信号,经过信号调理电路送入单片机模数转换单元并发送至无线接收模块;接收模块收到数据后,通过串行通信将数据送入上位机。系统软件设计包括单片机模数转换、无线通信和串行通信的程序设计以及LabVIEW程序设计,使用LabVIEW软件实现心电数据的串口采集、数据处理、波形显示、数据存储和波形回放。 本课题完成了系统的硬件电路设计并制作了实物,通过仿真和实验,证明系统工作正常,可实现心电信号的实时检测和无线传输;使用LabVIEW软件开发出人机交互界面,便于观察心电波形和设置参数。系统具有功耗低、结构简单、携带方便、界面友好的特点,达到了预期的设计要求,可以满足人们家庭心电检测的需要。


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