基于ARM的心电信号检测
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目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1绪论 (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外研究动态及发展趋势 (3)1.3课题研究的意义 (4)1.4课题主要研究内容 (5)2心电信号医学基础 (6)2.1心电信号波形介绍 (6)2.2心电信号形成原理 (7)2.3心电信号干扰和噪声分析 (8)2.3.1生理干扰 (8)2.3.2技术干扰 (9)2.4心电信号干扰和噪声抑制 (10)3心电检测系统硬件设计 (12)3.1电极和导联 (12)3.1.1电极 (12)3.1.2导联 (14)3.2缓冲放大电路设计 (15)3.3右腿驱动电路设计 (15)3.4屏蔽层驱动设计 (16)3.5前置放大电路设计 (16)3.6低通和高通滤波电路设计 (19)3.7主放大电路设计 (21)3.850H Z陷波电路设计 (21)3.9ADUC7020 (22)4心电检测系统软件设计 (23)4.1ECG算法背景介绍 (23)4.1.1句法方法的算法 (23)4.1.2非句法方法的算法 (24)4.2ADUC7020程序 (28)5结论 (30)5.1结论 (30)5.2展望 (30)6谢辞 (31)参考文献 (32)附录 (33)基于ARM的心电检测模块摘要:心脏病是威胁人类健康的主要疾病之一,而心电图是其诊断的重要依据。
临床医学实践表明,对于心脏病的防治,最有效的手段是预防和保健,其中家庭保健环节尤为重要。
因此,设计适合家庭使用的便携心电检测系统对心脏病的预防有非常重要的意义。
本文设计了基于ARM的心电便携式检测模块,模块由心电信号采集部分和心电信号处理部分组成。
心电信号采集部分主要由缓冲放大电路、右腿驱动电路、屏蔽层驱动电路、前置放大电路、低通与高通滤波电路、主放大器电路以及50Hz陷波电路等组成。
其功能是将弱小的心电信号经过放大滤波,得到具有诊断价值的心电信号,然后由模数转换电路转换为数字信号,再经串口发送到PC机做进一步处理。
天津大学一ADI联合实验室李刚高剑明谌雅琴基于ARM的十二导同步心电图机设计Design0f12一ChannelsSynchronizationSamp¨ngECGBaSed0nARM摘要关键词采用ADuC7026微控制器芯片和新的电路设计方法,实现了高性能、低成本、操作简单的微型心电图机。
心电图机;生物电放大电路;ARM7TDMI引言根据世界卫生组织统计,心脏疾病是造成人类死亡的三大疾病之一,而且发病率呈上升趋势。
在我国,随着人们的物质生活水平不断提高,生活节奏不断加快,心脏疾病的发病率也在相应增高,社会对心脏疾病的诊断和治疗也比以往更加关注,提出了新的要求。
本文研究了一种既具有技术方面的先进性,又造价低廉,适合中国国情的微型12导同步心电图机。
该心电图机操作简单,功能强大,可提供标准12导联心电同步监测和快速心电监测,适用于医院常规门诊,也可用于外出急救。
本设计的12导同步心电图机采用ADI公司的ARM7TDMI内核的模拟微控制器ADuc7026作为核心,它具有16通道高达1000ksps采样速率的12位ADc,2005年9月27日收到本文。
整合了片内参考电平、温度传感器与4通道12BIT高精度DAc,支持JTAG方式调试与下载,外接32KHz晶振,通过锁相环可工作在45MHz下。
片内还集成有62k字节的FLAsH与8k字节的sRAM,片上外设资源包含有uART、sPI、双12c串行接口、4个定时器、看门狗,电源监测模块、3相16位PwM输出和可编程逻辑阵列(PLA)等。
心电图机系统框图如图l所示。
在设计时利用模拟微控制器内嵌的ADc对经过前级处理的心电信号进行监测。
系统功能在液晶显示的菜单下通过按键选择完成,能够提供友好的人机交互操作提示,使用方便。
ADuc7026微处理器可通过uART串口在线刷新系统固件,提供了系统升级的廉价解决方案。
心电图机的模拟电路设计模拟电路是心电图机中直接与人体连接的电路,主要负责原始信号的调理。
基于ARM和USB 2.0的心电数据采集系统梁旭信【摘要】For heart attack randomness and risk; high performance ARM architecture, low power consumption and easy expansion characteristics; data transfer speed slow for three reasons, we use ARM and USB 2.0 technology designed an ECG data acquisition system. First introduced the concept of a series of ECG, followed by introduction of the ARM architecture, then introduces USB interface technology, and ifnally introducing the design. In this paper, technology has been mentioned in detail and can basically meet the design requirements, laid the foundation for subsequent product applications.%针对心脏病发作的随机性和危险性;ARM体系性能高、功耗低以及易扩展的特点;数据传输速度较慢的三点原因,本文采用ARM和USB 2.0技术设计了一种心电数据采集系统。
文章介绍了心电信号的一系列概念,其次介绍ARM体系结构,然后介绍USB接口技术,最后介绍该设计。
【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】3页(P62-64)【关键词】心电信号;ARM;USB;WDM驱动程序【作者】梁旭信【作者单位】广西柳州市工人医院,广西柳州 545000【正文语种】中文基于ARM和USB 2.0的心电数据采集系统梁旭信(广西柳州市工人医院,广西柳州545000)摘要:针对心脏病发作的随机性和危险性;ARM体系性能高、功耗低以及易扩展的特点;数据传输速度较慢的三点原因,本文采用ARM和USB 2.0技术设计了一种心电数据采集系统。
基于ARM7的智能化心率可视化检测仪作者:曹广辉来源:《科教导刊·电子版》2013年第05期摘要该心率测试仪利用ARM7 作为主控元件,采用光电传感器采集脉搏信号,采集到的脉搏信号经放大器进行放大处理,经有源低通滤波后一路送电压比较器比较判断脉搏次数,另一路送AD采样,处理后的数据送LCD12864显示波形。
软件部分以C语言进行单片编程,主要包括对ADC0804的读写,对液晶12864的显示控制等。
关键词单片机 ARM7 LCD12864 ADC0804图分类号:TP316. 9 文献标识码:A1 系统硬件设计1.1 硬件电路整体布局系统的硬件由ARM7最小系统,电源部分,键盘,信号采集与反大部分,显示部分,AD 转换部分,有源滤波与电压比较部分构成,系统框图如图1所示:1.2 信号采集与放大电路的设计对于信号采集电路的设计是本设计成败的关键,所以要选合适的传感器,对于脉搏的测量一般常用压力传感器与光电传感器两种,本设计采用光电传感器。
光电传感器原理如图2所示:将手指放于光电二极管与光电三极管之间,通过心跳时血液的流动来影响光电三极管接收到光的光照强度,通过光照强度的变化将脉搏信号转化为电信号,先经电阻Rp与电容C15组成的低通电路滤除高频杂波,再经电容C6、C8的耦合后送入仪表放大器AD620放大后送后级电路处理。
1.3 ADC0804转换电路的设计对于A/D电路的设计是波形描绘的关键,对于A/D的选取主要考虑它的分辨率和转换速度,对于批量生产的产品来说还要考虑他的成本(要求精度不是很高的情况下可以选一些含A/D外设的单片机)。
本设计采样频率与分辨率要求不高,为了电路的设计简单选用8位的ADC0804,原理如图3所示:A/D转换芯片必须有一个参考电压,只有输入的模拟电压值在这个参考电压允许的范围内才能进行正确的转换。
我们可能需要设计一套模拟电路,传感器的输出电压值进行一些变换(放大,缩小),使得送到A/D转换芯片的电压值在转换芯片的参考电压范围内。
基于ARM9的远程心电监护系统研究与设计摘要心脏疾病成为危害人类健康和生命的主要疾病之一,目前心电监护系统为心脏病人诊断和治疗提供了一个有效的手段,尽管已设计出各种心电监护设备,但是由于设备昂贵,系统扩展性和软件系统可裁剪性较差,心电波形辩认的专业性强,监护实际上依然只够少量人在医院环境下进行。
针对这种情况,本文以嵌入式系统为基础,设计出一种基于ARM9 的远程心电监护系统,该心电系统具有Web 服务器功能。
本课程设计的远程心电监护系统是基于ARM9 开发平台进行设计,采用高性能的3C2440。
首先在MINI2440 硬件基础上完成心电信号采集电路的设计。
主要包括缓冲处理电路、前级放大电路、高低通滤波电路、隔离电路、主放大电路等。
然后根据所设计的硬件的特点和系统需要通过一定的实验证明,本课题所设计的系统能够较好的实现心电信号的采集、波形显示、处理等功能。
同时在动态网页上可对病人信息查询、心电波形显示、分析及心电数据下载等,为产品进一步研究和开发奠定了基础。
关键词:心电监护,嵌入式系统,第1章绪论 (1)1.1课题研究的意义 (1)1.2课题研究的目的 (1)第2章心电监护系统硬件设计 (2)2.1 心电信号的特点 (2)2.2 MINI2440 开发平台介绍 (4)2.3 心电信号采集放大电路 (5)2.3.1 缓冲处理 (5)2.3.2 前置放大和滤波 (6)2.3.3 隔离 (7)2.3.4 主放大电路 (8)第3 章嵌入式Linux操作系统的裁剪和移植 (9)3.1 BootLoader 实现 (9)3.1.1 BootLoader 概述 (9)3.1.2 BootLoader 启动过程 (10)3.4 Linux 设备驱动的开发 (10)3.4.1 Linux 设备驱动的概述 (10)3.4.2 A/D 设备驱动设计 (11)第4章心电采集界面设计 (13)4.1 心电采集与显示 (14)第5 章嵌入式Web 服务器的设计 (15)5.1 嵌入式Web 服务器概述 (15)5.2 嵌入式Web 服务器的移植 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1课题研究的意义心脏疾病成为危害人类健康的主要疾病之一,据统计全世界死亡人数中有三分之一死于该疾病,近年来我国心血管病的死亡率占人口总死亡率44%[1]。
13002011,V ol.32,No.4计算机工程与设计Computer Engineering and Design0引言各类装备(如交通装备、军事装备等)的持续工作与故障修复需要科学的维修体系和功能齐全的测试仪器。
对于分布地域广泛、受损情况复杂的装备,其保障维修主要依赖装备研制单位技术保障人员的现场维修,从而造成装备维修保障的时效性很差。
因此,维护人员迫切需要一台携带方便、功能齐全、操作简单的在线检测仪器,能及时发现系统中存在的故障点和异常点,较短时间内排除故障,保证系统尽快恢复到正常状态。
目前,检测技术的一个重要发展方向是将数据采集技术与传感器技术、信号处理技术、计算机技术相结合,实现对信号的测量、处理、控制、管理一体化[1],借助于嵌入式系统对网络的支持,可进行远程数据传输,在线数据处理。
在不用应用场景中,用户关注的数据采集系统的性能指标也不同,如通过速率、分辨率、精度、输入电压范围、控制方式、抗干扰能力等[2]。
本文给出了某装备的一个在线信号检测仪的设计与实现方案。
1总体方案分析假设被测装备是一个复杂的电子信息系统,由多传感器、多执行器和一套集中处理控制部件组成,各设备之间通过网络和多种模拟信号电缆进行连接,本网络中的待检测信号多达48组,按类型分为周期差分脉冲信号、周期TTL脉冲信号、电平差分信号、非周期差分脉冲信号、24V电平信号、90V模拟信号、标准串行口信号、标准并行口信号。
信号路数多而复杂,设计中必须处理好实时处理与高速性兼具的要求。
在传统基于单片机的检测系统中,程序多采用一个主循环和几个顺序调用的子程序,当有中断请求时,系统立刻停止当前的任务而转去执行中断,系统的实时处理是以牺牲速度为代价[3]。
为解决这一问题,本方案需引入实时多任务操作系统(RTOS)[4-5]。
片上系统(SoC)芯片的选择,应综合考虑用户对功能、可靠性的需求,以及成本与开发难度,且数据采集的硬件部分需满足系统软件和应用程序运行时的资源要求,包括收稿日期:2010-10-08;修订日期:2010-12-10。
基于ARM的心脏病移动监测仪的开题报告概述本文介绍一种基于ARM的心脏病移动监测仪,可以帮助病患者对自身的心脏状况进行实时监测。
本项目的目的是开发一个便携式、具有实时咨询功能的监测设备,可以通过在用户身上挂载该设备,持续监测心率、心电图,并根据相关数据进行分析和监测,当用户状况发生异常时,可以即时通知相关医护人员或家属。
技术方案硬件方案监测仪的硬件系统包含以下模块:1. 基于ARM的主控板:主要负责实时监测、分析和传输数据。
2. 心电模块:用于记录并分析心电图信号。
3. 蓝牙模块:可将监测仪与移动设备配对,将数据同步到移动设备上。
4. 电池:负责给监测仪供电。
5. 表盘:便于在外界观察到用户的心率。
软件方案监测仪的软件系统主要有以下功能:1. 心率监测:监测仪能够检测用户的心率,并在表盘上显示实时心率数据。
2. 心电图监测:监测仪能够实时记录和分析心电图信号,并将数据传输到移动设备上,以便医生进行进一步分析和诊断。
3. 报警功能:当用户的心率和心电图数据发生异常,监测仪将自动触发报警功能,通知相关医护人员或家属。
4. 数据存储:监测仪可以存储用户的心率、心电图数据,以便后续查看和分析。
5. 实时咨询功能:监测仪可以与移动设备同步,通过蓝牙模块实现与医生的实时交流咨询功能,方便进行诊断和治疗。
总结本项目采用基于ARM的心脏病移动监测仪,可以帮助病患者更好地实时监测自身的心脏状况,根据相关数据进行分析和监测,当用户状况发生异常时,监测仪将自动触发报警功能,通知相关医护人员或家属进行相应处理。
同时,监测仪提供实时咨询功能,方便病患者进行诊断和治疗。
一种基于ARM的心电监护系统的设计及相关研究.doc一种基于ARM的心电监护系统的设计及相关研究-摘要:心电图(ECG)作为心脏监护的手段和方法,在心电监护中受到重视。
在此提出了一种基于ARM的心电监护系统的设计,其中心电数据处理单元采用ARM7TDMI?S内核的LPC2400系列32位处理器进行设计,采用无线连接和无线收发的通信手段,及多样化的接口实现系统网络设计,同时对近年来心电监护系统的现状进行了研究。
实验结果表明该设计成本低,易扩展,具有较高的可行性,现实性和操作灵活性。
关键词:心电图; ARM; 心电监护系统; ARM7TDMI?S; LPC2400Design and correlational research of ECG monitoring system based on ARMMENG XunAbstract:Electrocardiogram (ECG)as a means of heart care monitoring is paid attention. A design of electrocardiograph monitoring system based on ARM is proposed. The 32?bit processor in ARM7TDMI?S kenel LPC2400 series is adopted in design of ECG data processing unit. The wireless connectivity and wireless transceiver are used to realize convenient communication. The system network design is realized by a variety of interfaces. The status of ECG monitoring system in recent years is studied. This design has the characteristics of low cost,easy extension,high feasibility,high practicability and operation flexibility.Keyword:electrocardiogram; ARM; ECG monitoring system; ARM7TDMI?S; LPC24000 引言心血管疾病作为威胁人类生命安全的疾病之一,其救治受到重视。
信息记录材料2019年8月第20卷第8期(信息:接永与应用〕基于ARM的智能心电监测手环李雨霏I,赵恒彳(1郑州大学护理学院河南郑州450000)(2郑州大学信息工程学院河南郑州450000)【摘要】论文主要研究了在当今社会医疗背景下,人们工作繁忙,没有充足的时间检查身体,基于此,可便携式的医疗设备需求日益增大.基于ARM的智能心电监测手环首先通过前置心电采集处理电路釆集心电信号,其次通过高精度模/数转换器将模拟心电信号转换成数字信号,再通过中央处理器和数字处理器对数字心电信号进行处理,最后通过Wifi将数据发送至手机并在手机APP对使用者的心电信号进行显示,通过支持向量机对心电信号进行分类,判断使用者是否得病,并对使用者提出相关诊疗建议。
【关键词】心电监测手环;wifi;ARM;支持向量机;医疗建议【中图分类号】TP212【文献标识码】A【文章编号】1009-5624(2019)08-0123-021研究背景据调查研究显示,截至2017年年底,我国人口的老龄化程度进一步加深,一些行业内的专家预测,到2050年,我国的老龄化人口或将达到5亿左右。
我国面临的养老问题不断加剧,然而目前我国的养老行业却面临着医疗资源、人才等方面匮乏的问题。
因此,借助于先进的互联网技术,基于“互联网+”形式的智慧型养老方式将成为未来养老模式的发展的主流趋势,与此同时,移动医疗等智能设备也变得愈加不可或缺。
近年来,心血管疾病成为危害我国居民健康的''第一杀手”。
心脑血管疾病对人类极具威胁性,在50岁以上中老年群体中最常见。
心脑血管疾病具有“三高”的特点,即高患病率、高致残率以及高死亡率。
全世界每年有将近1500万人死于心脑血管疾病,居各种疾病致死原因中的首要地位。
众所周知,很多心脑血管疾病是和更新。
同时,地理信息技术是计算机技术与地理信息科学结合的产物,但在目前地理信息技术的学习过程中,常常侧重地理信息理论知识的学习,而忽略了计算机信息技术的学习。
基于ARM+FPGA的心电信号疲劳驾驶检测方法的研究【摘要】本文研究基于ARM+FPGA的心电信号疲劳驾驶检测方法。
在介绍了研究的背景、意义和目的。
在分析了心电信号与疲劳驾驶的关系,设计了基于ARM的心电信号处理算法和基于FPGA的信号采集与分析系统,并集成优化了ARM和FPGA。
进行了系统实验并进行了结果分析。
在总结了研究成果,提出了存在问题并展望未来研究方向。
本研究为疲劳驾驶检测提供了一种新的方法,具有重要的实际应用价值。
【关键词】ARM, FPGA, 心电信号, 疲劳驾驶, 检测方法, 研究, 算法设计,信号采集, 分析系统设计, 集成, 优化, 实验, 结果分析, 成果总结, 问题与展望, 未来研究方向.1. 引言1.1 背景介绍随着社会的不断发展,交通事故已经成为一种严重的社会问题,其中疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一。
根据统计数据显示,疲劳驾驶事故所造成的伤亡事故比例令人担忧,特别是在高速公路等路段。
如何有效地检测和预防疲劳驾驶问题成为当前交通安全领域中亟待解决的技术难题。
心电信号是人体心脏活动产生的电信号,它可以反映出人体的生理状态和心理活动。
研究表明,疲劳驾驶会对心电信号产生影响,因此可以通过监测心电信号来判断驾驶员是否处于疲劳状态。
基于ARM 和FPGA技术的心电信号疲劳驾驶检测方法,具有实时性好、精度高、成本低等优势,因此受到了广泛关注和研究。
本研究旨在探讨基于ARM和FPGA的心电信号疲劳驾驶检测方法,以提高交通安全水平,减少交通事故的发生频率,保障驾驶人员和行人的生命财产安全。
通过本文的研究,将为疲劳驾驶检测领域的技术发展和应用提供新的思路和方法。
1.2 研究意义疲劳驾驶是造成交通事故的重要原因之一,严重威胁着行车安全。
心电信号作为反映人体生理状态的重要信号之一,与疲劳驾驶之间存在一定的关联。
通过对心电信号进行分析和处理,可以实现对驾驶员的疲劳状态进行准确的监测和检测,为预防交通事故提供重要的技术支持。