摘 要

由于公众的生活水平的相对提高，人口老龄化在大多数国家的程度显著加剧，与此同时心脑血管疾病其发生的年龄趋向于年轻化。心电信号是监测生理参数的一项重要的参数，其在预防和发现早期的心脑血管疾病等慢性疾病都有着相当重要的意义。

本课题结合远程智能医疗技术，开发一套基于手机蓝牙的便携式心电监护系统，实时监测人体心电信号并通过蓝牙模块发送到手机终端实现数据的分析与显示，由自己实时查看并分析自己的心电信号，心脑血管疾病患者能进行及时有效的监护心电情况。

本课题基于心电脉搏测量模块、PIC16F1947、和蓝牙模块设计了心电监护系统，设计了标准心电信号放大处理电路、二阶低通滤波调理电路、波形整形电路，由PIC16F1947自带的定时计数器进行心电信号的采集、并通过蓝牙模块将实时监测的心电信号数据发送到个人手机终端。在实时心电监护终端设计中，通过对心电系统的数据进行实时分析，从而可以让使用者查看心电信号、对自我的疾病信息进行相应的管理等。手机终端通过开发的手机APP软件可以实现大范围的应用，并且由于以掌上移动设备为平台省去了专业的显示设备，节约成本。

关键词：心电监护；信号采集；PIC16F1947；蓝牙模块

Abstract

With the improvement of people's living standard and the rapid aging of population in many countries, cardiovascular and cerebrovascular diseases have become the world's first killer, and have a younger trend. ECG is an important parameter to monitor physiological parameters, and it has a very important significance to the prevention and early detection of chronic diseases such as cardiovascular disease. Based on remote intelligent medical technology, a remote portable ECG monitoring system with was developed. Human’s real-time monitoring ECG data was acquired and sent to the server and database of remote hospital , then viewed and analyzed by experts and doctors, which is very useful for early diagnosis of common diseases and monitoring for the patients at home or community health centers.

Based on PIC16F1947, a remote portable ECG monitoring system was developed. ECG signal conditioning circuit with 3-channel ECG was designed, and the ECG data was acquired by the ADC of STM32, saved to SD card, and then the real-time ECG data was sent to the server and database of remote hospital by GPRS. At the remote ECG monitoring terminal, human-computer interaction such as touch screen interfaces was designed, which is convenient for the patients to view their ECG data and doctor’s comments and manage their disease information by themselves. At the remote doctor terminal, a analysis and processing software was designed based on Labview. The ECG baseline drift was removed and some ECG feature such as Rhythm was detected. At last, the diagnosis was obtained.

Key words: remote ECG；ECG monitoring；signal acquisition；GPRS；

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.2国内外发展现状 2

1.3本论文的主要研究内容 3

第2章 实时心电监护系统整体设计 5

2.1实时心电监护系统的方案论证 5

2.2实时心电监护系统整体设计 7

第3章 实时心电监护系统电路设计 9

3.1实时心电监护系统整体电路 9

3.2实时心电监护系统各模块电路设计 10

第4 章 实时心电监护系统软件设计 21

4.1 嵌入式软件开发环境 21

4.2 嵌入式软件系统流程 21

4.3 C语言代码 23

第5章 实时心电监护系统的仿真 26

5.1心电信号读取电路 26

5.2二阶低通滤波电路 27

5.3波形整形电路 29

5.4 PIC16F1947控制器 31

5.5 LED计数显示仿真 31

第6章 结论和展望 33

参考文献 35

致 谢 37

附录 源代码 38

第1章 绪论

1.1课题研究背景及意义

由于公众的生活水平的相对提高，人口老龄化在大多数国家的程度显著加剧，与此同时，被世界各国成为“健康杀手”的心脑血管疾病其发生的年龄也趋向于年轻人。根据世界卫生组织的统计结果显示：全球心血管疾病的患者已有近18亿，死于心血管相关疾病的年均人数已远超2亿，而其中的75%的是来自于非发达国家。如今，伴随着人们健康意识的日益增强和保健需求的日益增多，这一切促进了以治疗症状为主的传统的医疗模式转向了以预防为主、尽早诊断和治疗的新型医疗模式。

心电信号是监测生理参数的一项重要的参数，其在预防和发现早期的心脑血管疾病等慢性疾病都有着相当重要的意义。因为与常人相比，大多数的心脏病患者不论在平时还是病发之前都会出现一系列有异于常人的心电信号。根据相关统计数据表明在普遍的人群当中，50%以上的接受检测的人员被发现具有低概率、偶发性的心电信号异常；在心脑血管类疾病的患者中，检测到接受检测的患者心电信号异常的发生率超过了85%。因而及时探测到患者的异常心电信号，早期诊断的患者及时送检，找出发生心电异常的原因、身体部位，并施以有效的抑制和制定治疗方案，这一系列的措施不仅有利于预防和监测心脑血管疾病的发生同时也帮助医生提高工作效率。