利用微功耗IC实现的低功耗心率监护仪(HRM)详解
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本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/227787.htm图4:单电源供电的比较器
参考图3,R1=5.1kΩ，R2=R3=2.4MΩ，Vcc=3.3V,Vol=0V,Voh=3.3V.利用图4中的公式可得：Vtl=0.006983V,Vth=0.013966V,
迟滞=Vth–Vtl=0.006983V.
正常工作时，微功耗仪表放大器的输出应为Vref;如果导联脱落，比较器的输出将是0V.当比较器的输出上升到3.3V时，微功耗仪表放大器的输出也是0V.根据微控制器的中断模式，上升沿或高电平可以触发微控制器的中断。当导联再次接上时，比较器的输出将降至0V,下降沿或低电平可以触发中断。
微转换器中的信号处理
图5显示了HRM的模拟输出。我们可以看到从220V电力线耦合而来的50Hz噪声。采集到的信号可以通过微转换器中的数字陷波滤波器处理。为此，我们根据200Hz的采样频率，设计了一个二阶FIR滤波器。陷波滤波器用于抑制50Hz干扰。所选的设计程序为零极点配置方法。
图5:HRM的模拟输出
我们使用Matlab的FDAtool设计陷波滤波器。图6所示为FDAtool.在零极点图中，将两个零点配置在±π/2相位处。对于200Hz采样速率，50Hz分量将被消除。
图6:FDAtool
此外，零点配置在单位圆中，FIR的系数为整数，因此，微转换器的计算负担大为减轻。下面是传递函数：
可以将该传递函数转换为可编程递归算法：
该方程式中，n表示当前值，n-1表示前一时刻的值，依此类推。
根据系数，C代码如图7所示。
图7:陷波滤波器的C代码。图8是数字陷波滤波器之后的ECG波形。50Hz噪声已被消除。
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