51单片机简易心电图仪设计+电路图+源程序(3)
1.2 心电图仪的发展历史及研究现状
1.3 设计的任务及要求
1.3.1 本设计课题应达到的目的
本课题的目的是通过基于单片机的简易心电图仪的设计和制作，使学生学会运用模电、数电、传感器、单片机等综合知识，并能根据老师的要求，完成课题的系统软、硬件的设计、仿真、调试及制作，并把结果显示在液晶屏上。
1.3.2 本设计课题任务内容和要求
I.查阅电子器件测试仪相关文献资料，完成文献综述。要求综合15 篇以上文献，符合文献综合撰写规范；
II.完成开题报告。要求符合开题报告撰写规范；
III.按简易心电图仪的技术要求，选择方案，要求阐述方案工作原理；
IV．按课题技术要求设计简易心电图仪的硬件电路和相关的软件程序。要求对硬件电路和相关软件程序加以必要说明；
V.使用Protues 软件仿真出所设计的51单片机的各项功能；
VI.使用Multisim软件仿真出所设计的硬件电路的各项功能；
VII.撰写毕业设计（论文）说明书。要求符合毕业设计（论文）说明书撰写规范。
1.3.3 本设计课题任务成果要求
①符合撰写规范的毕业设计说明书。
②简易心电图仪整机电路图及软件程序（加以注释说明）。
③满足技术要求的简易心电图仪实验样机。
2 简易心电图仪的方案设计
2.1 理论分析及芯片选用依据
有许多轻度或心脏康复期患者，在长期是离不开心电监护系统的。而在一些有老年人的家庭中，有些儿女可能因为工作无法时刻的在家照看。老人们万一出了情况无法及时的对自己的身体情况进行判断。因此开发一个便携式的家用心电图仪迫在眉睫，也迎合了市场的需求。患者可以观察和记录他们的心电图在家准备医学的检查。
低成本，便携式，低功耗的心电图仪的设计是最大的考虑。它符合医疗电子产品设计的发展趋势。本系统采用普通电池供电的，可收集的标准引线I或II的信号，放大，滤波得到了模拟ECG信号（ECG），并用液晶显示存储和回放的心电波形。
本系统主要需要以下几种功能的芯片：仪用放大器、通用运算放大器，微型单片机，以及A/D，D/A转换器。因此，在系统中用于集成电路（IC）的选择，满足低功耗，小尺寸精度高，性能芯片的稳定就是被选定的目标。TI公司的相关芯片能满足系统的要求。其中INA331仪表放大器系列是一款高性能，低成本，高精度仪表放大器，具有轨到轨输入和输出。它们是真正的单电源仪表放大器，超出正轨与负轨之外的输入共模范围和具有极低 DC 误差。这些特性使其适用于从一般到各种应用范围和高精度。出色的长期稳定性，以及非常低的1/f 噪声会确保该产品具有低失调电压和漂移在整个生命周期。其主要参数如下：低失调电压：100μV（最大值），低失调漂移：0.4 µV/°C（最大值）真正的轨至轨I/O，实际功率范围：+2.7V至+5.5V电源。
OPA335系列CMOS运算放大器使用了自动稳零技术，它本身具有随着时间和温度的变化，使漂移趋于零的特性。这些微型高精度的低静态电流放大器，具有较高的输入阻抗及轨至轨输出摆幅。可以使用单或双电源供电，电压可以降低到+2.7V（±1.35V），高达+5.5 V（+2.75V）。该系列运算放大器为低电压，单电源进行了一个特殊的优化。[ ]
2.2 设计方案论证
分析可知，简易心电图仪系统主要包括输入回路、放大模块、滤波网络模块以及存储回放等模块。设计重点在于放大模块，滤波网络模块和数字化存储回放部分。方案论证主要围绕这三部分展开。
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