數(shù)字式心電信號發(fā)生器硬件設(shè)計及波形輸出實現(xiàn)

電子機電論文編號:JD189     字數(shù):16103,頁數(shù):54     

目錄
第一章  緒論 1
1.1論文課題的背景 1
1.2 本論文的目的和意義 1
1.3 本論文課題的研究手段和控制方式 2
1.4本論文所作的主要工作和取得成果 3
第二章  數(shù)字式心電信號發(fā)生器功能描述 5
2.1 系統(tǒng)總體功能介紹 5
2.2系統(tǒng)操作過程 6
第三章  多功能信電信號發(fā)生器硬件部分的設(shè)計與實現(xiàn) 7
3.1系統(tǒng)硬件概括 7
3.2系統(tǒng)硬件模塊介紹 8
3.2.1單片機型號的選擇 8
3.2.2 液晶模塊的選擇以及鍵盤設(shè)計 9
3.2.3 電源模塊設(shè)計 11
3.2.4  3.3V－5.0V轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 12
3.2.5 濾波器的設(shè)計與參數(shù)設(shè)置 15
3.2.6 D/A轉(zhuǎn)換器AD5348實現(xiàn)模擬信號的輸出 19
3.2.7 幅度衰減電路設(shè)計 21
3.2.8  flash存儲芯片的選擇 22
3.2.9 USB傳輸設(shè)計 24
3.3 系統(tǒng)PCB板圖的設(shè)計實現(xiàn) 25
3.3.1 PCB板設(shè)計討論 25
3.3.2 PCB板布線的基本方法 26
3.3.3 PCB電路設(shè)計總結(jié) 26
第四章 多功能信電信號發(fā)生器軟件部分的設(shè)計與實現(xiàn) 27
4.1本系統(tǒng)軟件部分設(shè)計思想總體構(gòu)思 27
4.2 各個程序模塊介紹 28
4.2.1 程序用到的全局變量 28
4.2.2 主函數(shù)介紹 29
4.2.3 中斷函數(shù)介紹 31
4.2.4 D/A轉(zhuǎn)換程序模塊 31
4.2.5 flash心電數(shù)據(jù)程序模塊 33
4.2.6 模擬心電信號發(fā)生以及處理程序模塊 35
4.2.7 噪聲模塊 36
第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果 39
5.1 MSP430系列開發(fā)環(huán)境簡介 39
5.1.1硬件環(huán)境 39
5.1.2.MSP430 FET仿真工具的原理 40
5.1.3軟件環(huán)境 40
5.2 硬件模塊調(diào)試過程 42
5.3軟件模塊調(diào)試過程 44
5.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的結(jié)果 45
第六章   總結(jié)及展望 47
致謝 49
參 考 文 獻 50

摘 要
論文研究了以低功耗單片機MSP430F149為控制核心的通用型數(shù)字式心電信號發(fā)生器的研制方法。通過系統(tǒng)鍵盤的操作，以及液晶顯示器的顯示信息，用戶可以方便地根據(jù)需要來產(chǎn)生各種類型的心電信號。
本系統(tǒng)由人機界面、128M flash存儲器、USB傳輸通道、D/A轉(zhuǎn)換以及后級處理模塊組成。系統(tǒng)不僅能夠輸出模擬出來的正常以及病態(tài)的心電信號, 還能夠?qū)Υ鎯υ诖鎯ζ髦械幕颊咝碾娦盘栠M行回放，并且還能夠連續(xù)輸出夾雜噪聲和工頻干擾的心電信號。用戶可使用PC機將采集到的患者心電數(shù)據(jù)通過USB通道上載到系統(tǒng)的128M flash存儲器中，體現(xiàn)了系統(tǒng)的通用性，滿足了各種心電圖分析和儀器開發(fā)的需要。
系統(tǒng)通過對一組心電數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)了模擬心電信號的產(chǎn)生；通過對flash存儲器中的心電數(shù)據(jù)進行定時讀取，實現(xiàn)了患者心電信號的回放；對所有的心電數(shù)據(jù)疊加噪聲數(shù)據(jù)及工頻干擾數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了夾雜有噪聲及工頻干擾的心電信號的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：心電數(shù)據(jù),MSP430F149,數(shù)字式心電信號發(fā)生器

ABSTRACT
 In this thesis，the method of the cause of making the digital ECG signal generator is specially introduced . The digital ECG signal generator is based on MSP430F149 SCM . Users can easily get any type of ECG by pressing the button and by the information shown on the LCD.
The system consists of human-machine interface,128M flash memory , USB convey channel , D/A convertor and post processing channel . The system not only generates the normal simulated ECG signals and abnormal simulated ECG signals , but also can read back(回放) the real patients’ ECG signals . And system may be yields ECG signals to which sina wave and other disturbance may be added . Users can use PC to load the ECG data ,which have been sampled by other ways, in the 128M flash memory through the USB channel . This indicates the universal capability of the system , so that the requirement of various ECG analysis and device development can be satisfied.
The system realizes the generating of the simulated ECG signals by processing of an array of ECG data , and realizes the real patients’ ECG signals by timely read the data from the flash memory . It also can generate the ECG signals to which sina wave and other disturbance may be added , by add the ECG data with noise data and other disturbance data.
【keywords】 ECG data , MSP430F149 , digital ECG signal generator