便携式心电监护仪设计
编者按： 摘要：在对心电信号采集、处理技术研究的基础上，结合MSP430F149单片机设计了一个低功耗、实时的便携式心电监护系统。首先通过硬件电路实现心电信号采集、放大、滤波、去噪，然后借助于MATLAB实现心电信号数字滤波、去噪的仿真，最后对单片机编写程序运行调试，主要完成心率测试、心电图记录以及简单分析等功能。 1 系统总体设计 心电信号是很微弱的生理信号，容易受到周围环境的干扰。为了使心电图更加准确、清晰，系统采用模拟滤波与数字滤波相结合的方式处理心电信号。通过心电极采集心电信号，采集的心电信
3.1 液晶、键盘、定时器、AD模块简要介绍
MSP430F149提供两种液晶接口：1602液晶接口和12864液晶接口。由于1602液晶界面小，不易显示心电图，故而使用12864液晶。通过向控制器中写入指令就可完成液晶的初始化。
MSP430F149开发板自带4个按键，默认与P1.0-P1.3连接。1X4键盘扫描程序的原理比较简单，先给这四个按键高电平，通过检测P1.0-P1.3口的电平，一旦有按键按下，相应口电平就会变化，通过程序检测电平，这样就可以知道是哪个按键。
MSP430F149的定时器有三个：看门狗定时器、定时器A、定时器B。在这里，使用了定时器A。定时器A有以下特点：16位的计数/定时器，共有4种模式;可以选择设置时钟源;多个捕获/比较寄存器;异步的输入/输出锁存;具有中断向量寄存器，能快速译码定时器A产生的中断。
MSP430F149内部集成ADC12模块可以进行A/D转换。 ADC12模块是一个12位精度的A/D转换模块，它具有高速度、通用性等特点。
3.2 FIR滤波器设计
借助MATLAB平台对心电信号进行滤波。在MATLAB中导入原始心电信号，设计不同阶数的FIR滤波器，对原始心电信号进行处理，并比较结果。滤波器的处理结果如图8所示，显然选择3阶FIR滤波器。
3.3 心电图显示结果
经过硬件电路的调试，软件程序的编写，在液晶上获得如图9所示的心电信号。
4 结论
系统基于单片机设计出了一款便携式心电仪。大量实验和应用表明，硬件电路部分可以准确完成信号的采集、放大、滤波等处理;软件部分借助MSP430操作平台以及MATLAB信号处理程序可以准确测算及显示心率，但是，在显示心电图这一功能上不是很完美，需要进一步改进。由于系统体积小，成本低，而且使用简单，测量数据准确，可以为人们提供心脏监护功能。
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