LabVIEW多功能心率信号采集监测系统设计+电路图(2)
3.4 显示模块电路设计 14
3.5 键盘模块电路设计 15
3.6 报警模块电路设计 16
3.7 无线通信模块电路设计 16
3.8 串行通信模块电路设计 18
4 软件设计 19
4.1 心率介绍 19
4.2 下位机程序设计 19
4.3 上位机LabVIEW程序设计 21
4.3.1 前面板设计 21
4.3.3 报警模块程序设计 22
4.3.4 数据存储模块程序设计 22
5 仿真测试 24
6 总结 26
附录 28
致 谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
如今, 心脏疾病已严重威胁到人们的健康和生命。随着我国社会老龄化的到来，很多中老年人的健康监护问题越来越突出。在老年人疾病中，心血管疾病是比例较高的病症，许多病人初期病情较轻，但由于未进行检查，不能得到及时的治疗，错过了宝贵的诊治机会，从而导致病情加重，严重者甚至可能引起中风，危及个人生命。因此，预防此类疾病的发生对保障老年人的生命健康具有重要意义。医学、工程领域面临的主要问题是如何监测、诊断心电信号并进行心脏疾病的预防。心率监测系统可以实时检测出心率，当检测到心率异常时，采取相应的急救和治疗措施，从而减少心脏病患者发病时因得不到及时医治而死亡的情况，有效地降低死亡率。
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究的主要内容
本系统设计的主要功能有：心率值通过GSM实现无线远程传输、心电波通过串行通信传输给上位机实现在线监测、通过单片机及LED显示实现便携式心率检测功能。本系统研究主要工作有：
①比较和分析目前心电采集所采用的方法；
②设计ECG采集和调理电路；
③比较和分析信号处理、传输及显示硬件模块选择；
④应用LabVIEW进行上位机软件设计，实现心电波形、心率的显示；实现患者信息的保存。
2 硬件方案论证
2.1 心电信号采集方案论证
2.1.1心电信号的特点
心电信号是低频微弱信号，属于生物医学信号，根据美国的心电学会建立的标准，正常的人体心电信号的幅度范围为10μV~4mV，频率范围为0.05Hz~100Hz，人体源的阻抗一般较大，可达几KΩ~几十KΩ，除此之外，心电信号还具有如下特点：
①微弱性。由于心电检测一般是近场检测，从人体体表检测到的心电信号很微弱。
②不稳定性。人体电信号始终处于不断变化的状态下。由于人体与外界的开放式系统从外部或内部都有着密切的关系，因此，无论来自哪种部分的影响，都会使人体适应这种变化，由最初的状态变换到另一个和环境融合的状态，使心电信号发生相应的改变。所以，在心电信号测量、数据分析和处理时，都应注意到心电信号是随时间不断变化的，应在分析心电波形时，应选择适当的放大系数将其放大，并显示出来，从而更清晰的观察到心电信号的变化。
③低频特性。人体心电信号的带宽分布范围比较有限，其频率也比较低的，主要集中在0.05~100Hz。
④随机性。人体心电信号是人体健康状况的反映。因为人体组织的非均匀构造，以及容易受到外部信息的干扰而产生变化，表现出随机性。
2.1.2心电信号采集方案论证
方案一：采用压力法。用压力传感器采集脉搏信号，原理是将脉搏跳动产生的力通过传感器转化为电信号。它的特点是跳动的脉搏信号要强，如果跳动信号弱，那么传感器可能不能有效的反映出脉搏信号。