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摘 要

当今世界，在我们的生活中心脏病和心血管类正在逐渐威胁着人类的身体健康。因此，在生活中，对人体心电信号进行恰当的采集和分析处理，不仅能够有效的预防和监控心脏类疾病的发生率，同时也能为患有心脏病类疾病患者的诊断以及辅助治疗过程提供很大的帮助。本文的设计思路主要是通过介绍以AT89C51单片机为基础而设计的一种心电测量系统，该系统的电路设计主要是通过前置放大电路的初步放大作用、低通滤波以及高通滤波电路的滤波处理作用、50Hz陷波电路滤除工频干扰的作用和后置放大电路的放大作用组成，对人体的心电信号进行采集、滤波和放大处理后，通过A/D数模转化模块，最终由显示模块将采集到的心电信号频率显示出来，用Proteus模拟仿真软件对心电信号进行模拟仿真。

关键词：心电信号 电路设计 AT89C51单片机 Proteus

The research of protable ECG monitoring system

Abstract

In today's world, with the development in science and technology, people's living standard has been improved, but at the same time, heart disease and cardiovascular disease harm human health, is becoming a leading to one of the leading causes of death among people.Therefore, in the life, to the human body proper collection and analysis of the ecg signal processing, not only can effectively to prevent and control the incidence of heart disease, but also for people with heart disease patients diagnosis and auxiliary treatment process provides a lot of help.This paper mainly through the introduction based on AT89C51 chip of a portable ecg measurement system design and research, the circuit design of this system mainly through preliminary amplification of preamplifier circuit, low pass filtering processing function of the filter circuit, and high-pass filter circuit filter processing, 50 hz notch filter circuit power frequency interference effect and after implantation of amplification circuit,On the body of the ecg signal acquisition, filtering and amplification processing, and then through the A/D D/A conversion module, finally by the LCD display module can display the ecg signal frequency were collected with Proteus simulation software to simulate the ecg signal simulation.

Keywords: ECG signal; signal simulation; AT89C51 microcomputer; Proteus

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 本文研究的背景及意义 1

1.2 便携式心电监测系统的研究现状 1

1.3 论文的主要内容 2

第二章 心电信号的简介 4

2.1 心电信号的产生 4

2.2 心电信号的特征 4

2.3 心电信号对采集电路的设计要求 4

2.4 便携式心电监测系统的设计原理 5

第三章 心电采集电路的设计 7

3.1 心电测量系统的组成 7

3.2 前置放大电路 7

3.3 低通滤波电路 9

3.4 高通滤波电路 10

3.5 50Hz陷波电路 11

3.6 后置放大电路 12

第四章 软件设计 14

4.1 Keil 软件简介 14

4.2 Keil_uvision4 在单片机电路中的应用 14

4.2.1 Keil_uvision4的使用 14

4.2.2 调试电路模块简介 15

4.2.3 相应的程序 18

第五章 仿真调试 19

5.1 Proteus 仿真原理图 19

5.1.1 Proteus ISIS 软件概述 19

5.2.1 电路原理图的绘制 19

5.2 仿真结果 20

第六章 总结和展望 22

6.1 本文总结 22

6.2 展望 22

参考文献 24

致谢 26

附录 相关程序 27

第一章 绪论

1.1 本文研究的背景及意义

目前，心脏病以及心血管疾病将成为导致世界人口死亡的主要原因。为了帮助发展中国家的医生精确地诊断这类疾病，一种低成本的心电图已经被构建和全面测试。尽管主要是用来诊断心跳、呼吸频率以及其他一些重要的健康信息，比如睡眠呼吸暂停，但都可以从心电图信号中提取出来。心脏病导致的死亡率仍据首位。据调查表明，每年世界上由于此类疾病导致的死亡人数将近有几百万之多，而我国占死亡总人数的将近一半之多，这就使得研究治疗这类疾病的医疗设备的工作变得尤为重要^[1]。

在很多贫困的发展中国家，由于不能及时发现疾病的存在，而导致这类疾病造成的死亡人数不断增加。为了解决这种状况，当今医学界一直着力于研究一种能及时的对心电信号进行采集和处理的便携式设备，以便能及时有效的监控人体身体状况，降低心脏病以及心血管类疾病导致的死亡率^[2]。而且，在发展中国家由于电力中断、偏僻的位置、劣质的维护和消费品的短缺等问题的存在，使得心脏病诊断这项工作变得艰难，因此便携式心电监测系统的研究与发展显得异常重要。

1.2 便携式心电监测系统的研究现状

现如今，在医学界使用的各种医疗设备不断随着科学技术的进步而得到了进一步的发展，医疗设备的研究也越来越趋向于便捷智能化^[3]。

在过去，人们通常是通过所谓的“摸诊”来获取人体的生理信息状况，在我国诊断病情，自古以来就有望、闻、问、切之说，其中“切”也就是现在的诊脉，通过摸诊的形式获知人体的身体状况，从而诊断病情，这种方法不仅是在我国适用，几乎世界上所有的国家都用过这种原始而简单的方法，至今它在临床医学中也适用^[4]。不过这种方法有时并不能准确的诊断病情，它主要是通过根据人的脉搏频率和每次脉搏跳动的强度来诊断疾病，但人体的心电信号具有很不稳定的特征，它受很多外界环境的影响^[5]。因此，这种诊断方法虽然可取，但具有一定的缺陷，因此随着人类科学技术的发展，脉搏诊断仪器也逐渐发展起来。

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