便携式心电监护仪设计
3.1 液晶、键盘、定时器、AD模块简要介绍
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/262222.htmMSP430F149提供两种液晶接口:1602液晶接口和12864液晶接口。由于1602液晶界面小,不易显示心电图,故而使用12864液晶。通过向控制器中写入指令就可完成液晶的初始化。
MSP430F149开发板自带4个按键,默认与P1.0-P1.3连接。1X4键盘扫描程序的原理比较简单,先给这四个按键高电平,通过检测P1.0-P1.3口的电平,一旦有按键按下,相应口电平就会变化,通过程序检测电平,这样就可以知道是哪个按键。
MSP430F149的定时器有三个:看门狗定时器、定时器A、定时器B。在这里,使用了定时器A。定时器A有以下特点:16位的计数/定时器,共有4种模式;可以选择设置时钟源;多个捕获/比较寄存器;异步的输入/输出锁存;具有中断向量寄存器,能快速译码定时器A产生的中断。
MSP430F149内部集成ADC12模块可以进行A/D转换。 ADC12模块是一个12位精度的A/D转换模块,它具有高速度、通用性等特点。
3.2 FIR滤波器设计
借助MATLAB平台对心电信号进行滤波。在MATLAB中导入原始心电信号,设计不同阶数的FIR滤波器,对原始心电信号进行处理,并比较结果。滤波器的处理结果如图8所示,显然选择3阶FIR滤波器。
3.3 心电图显示结果
经过硬件电路的调试,软件程序的编写,在液晶上获得如图9所示的心电信号。
4 结论
系统基于单片机设计出了一款便携式心电仪。大量实验和应用表明,硬件电路部分可以准确完成信号的采集、放大、滤波等处理;软件部分借助MSP430操作平台以及MATLAB信号处理程序可以准确测算及显示心率,但是,在显示心电图这一功能上不是很完美,需要进一步改进。由于系统体积小,成本低,而且使用简单,测量数据准确,可以为人们提供心脏监护功能。
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