一款基于STM32的心電采集及分析處理系統的設計

隨著社會的進步，經濟的發展，人口老齡化的成都越來越嚴重，心臟病作為一種常見的慢性疾病，也是長期以來一直威脅著人類的健康，及時的發現和預防在減少心血管疾病危害中極為重要，心電圖作為檢測心臟疾病的主要依據，目前還是在特定的場合才能夠使用，而且價格非常昂貴，僅每年就有約16萬名患者接受支架手術，每年的增長率超過了20%。我國每年在心臟疾病中的耗費就達到了3000億元。

由于場合限制和價格原因，導致病人得不到實時監控，對病人的病情診斷和治療時極為不利的。便攜式的心電圖儀不僅能夠實時給病人檢查，還能夠將病人所得到的心電圖后發送給醫生做進一步的判定。通過大容量的存儲器件能夠對患者進行長時間的監護，并記錄心電數據。

1、系統設計方案

系統設計主要是便攜與數據處理能力，在體積，能耗上能夠符合正常的工作和生活的要求，同時不給使用者帶來額外的影響。因此控制芯片采用STM32系列的F107芯片，設計的要求根據心電信號的特點，應具備放大倍數在400-1000之間，濾波器帶寬為0.05HZ-100HZ，共模抑制比要大于80dB，工頻信號幅值不高于心電信號的6%，誤差不高于6%。

因此設計的系統原理結構圖如圖1所示。系統中采用STM32的內部采用的是ADC進行AD轉換，進一步提高精度可以替換為外部的AD，控制系統采用的是外部按鍵和LCD觸摸屏來完成?？梢詫崟r回放心電圖及傳送到上位機進行存儲。

圖1 ?系統原理結構圖

整個系統有以下幾個部分組成：

1）采集電路：準確提取心電信號，把信號處理為可以提供分析的有效信號。

2）處理電路：主要包括濾波、顯示、存儲、分析、傳輸等。

3）按鍵電路：完成開始、暫停等功能。

4）顯示電路：完成心電圖的顯示與回放功能。

5）上位機設計：在PC機上進行心電信號的存儲，并轉換為心電圖形。

6）電源電路：提供系統所需的電壓。