多床位心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3．4 陷波和電平抬升電路
(1)50 Hz陷波。雖然前置放大器對共模干擾具有較強(qiáng)的抑制作用，但工頻干擾是心電信號的主要干擾，部分工頻干擾是以差模信號進(jìn)入電路的，且頻率處于心電信號頻帶之內(nèi)，必須專門濾除。為較好地濾除工頻干擾，專門設(shè)計(jì)了一個(gè)8階巴特沃斯50 Hz陷波器，采用的時(shí)鐘信號頻率為2．5 kHz，設(shè)計(jì)電路如圖7所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172485.htm
經(jīng)測試陷波深度可達(dá)50 dB，效果較理想。
(2)35 Hz陷波及電平抬升。人體肌電隨著個(gè)體的差異也會對心電信號造成不同程度的干擾，有時(shí)甚至淹沒心電信號，因而有必要加以抑制。研究表明，肌電干擾主要集中在35 Hz左右，為此，本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了如圖8所示的35 Hz的無限增益多路反饋型二階陷波器。其截止頻率約為35 Hz，Q約為7，可符合實(shí)際要求。
經(jīng)過一系列信號調(diào)理后，陷波輸出的心電信號為交變信號，而該系統(tǒng)中單片機(jī)內(nèi)置ADC轉(zhuǎn)換輸入電壓范圍為0～4．98 V，因此，在送入ADC之前還需進(jìn)行電平抬升，在圖8中，電平抬升部分由U11，R42，R43，R44構(gòu)成。
3．5 上位機(jī)中USB接口與RS 232接口轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)該轉(zhuǎn)換電路時(shí)，采用CH341設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的3線RS 232串口，如圖9所示。通過實(shí)驗(yàn)，可以達(dá)到系統(tǒng)的要求。
圖10所示為系統(tǒng)在重顯時(shí)第一個(gè)床位的心電波形圖。
4 結(jié)論
至此，利用心電信號模擬發(fā)生器，連接前置放大器、帶通濾波及放大器、50 Hz陷波和35 Hz陷波及電平抬升，與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上的ADC0 809轉(zhuǎn)換器相連；將實(shí)驗(yàn)箱上的單片機(jī)串口經(jīng)USB與RS 232轉(zhuǎn)換器連接至PC機(jī)。
啟動PC機(jī)多床位心電監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)，選擇第一個(gè)床位監(jiān)護(hù)命令，按動心電信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生心電信號，PC機(jī)接收下位機(jī)上傳的心電信號數(shù)據(jù)；并在第一個(gè)窗口中顯示了該心電波形。心電波形清晰，并能計(jì)算出心率和顯示，同時(shí)也顯示出監(jiān)護(hù)的時(shí)間達(dá)到了預(yù)期效果。
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