远程无线心电监护系统的硬件设计
4)后置放大电路与电平抬升电路
心电信号的幅值范围为0．05～5 mV，而前置放大电路的增益为10．88，因此在心电信号调理电路中还必须设计后置放大电路，使放大后的心电信号满足A／D转换器的输入电压要求。系统的整体放大倍数设计成1 000倍，因此后置放大电路的增益约为100倍。经计算，控制电阻为R=
。另外，MC9SXS128单片机A／D输入电压为单极性的，但是心电信号是双极性信号，所以在对心电信号放大滤波处理后需要施加一个偏置电压，抬升其电平使之成为单极性信号。
后置放大电路与电平抬升电路如图6所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159592.htm
2．2 数据传输电路设计
本课题是通过单片机控制GPRS模块来实现心电数据的无线传输。单片机主要工作就是对心电信号进行采集，通过串口对GPRS模块发送AT指令，使其完成对数据的无线传输。GPRS模块主要完成与单片机之间的数据交换和通过通信公司的GPRS网络与远程服务器进行数据交换。
单片机选择飞恩卡尔半导体(Freescale)公司的MC9S12XS128，将总线频率设置为80Mbs，处理能力强劲，其SCI外设与SIM300模块进行通信，A／D口采样转换心电信号调理模块的输出。GPRS模块选择的是西门子公司的SIM300，单片机通过AT指令(Attention)对SIM300实现控制，两者之间的数据交换通过单片机的SCI串口来进行。
2．3 心电信号采集测试
根据心电信号调理电路图和SIM模块电路、电源电路，设计的电路板如图7所示。
本课题设计的远程无线心电监护系统样机完成以后，在强烈的噪声中，能够采集到准确的心电信号，尽可能地减小了失真，如图8所示。
3 结束语
本文虽然完成了远程心电信号监护系统的硬件设计，但是某些内容的研究不够深入全面，还存在许多不足之处。今后将从以下几个方面继续努力研究：
1)进一步改进硬件电路中心电信号提取及调理电路，关键是放大、滤波部分，增强其抗干扰能力和提取有用信号的能力。
2)随着电子技术的快速发展，可以更好地选择速度快、功能强的电子元件和微处理器，以满足低功耗、低成本目的，以此来提高心电信号监护系统的性能。
3)在远程服务器的监护软件设计上结合心电信号处理的算法，对心电信号数据做更深入的分析处理，优化监护软件的功能，使得远程无线心电监护系统更加人性化、智能化。
评论