低功耗心率檢測(cè)儀設(shè)計(jì)

　　3.3 右腿驅(qū)動(dòng)模塊

　　心電測(cè)量?jī)x周圍被電力線所包圍，不管有無(wú)電流通過(guò)，它與電極線之間總存在靜電耦合電容，由電容耦合所引起的位移電流將通過(guò)皮膚-電極接觸阻抗接地并形成共模電壓干擾。通常，采用右腿驅(qū)動(dòng)電路是減小位移電流干擾所普遍采用的有效方法。設(shè)計(jì)如圖3所示。

　　3.4 濾波模塊

　　心電信號(hào)的有效頻率范圍在0-100Hz，但是環(huán)境中含有大量的噪聲，為了得到準(zhǔn)確的心電波形，濾波則非常重要。首先為了去除肌電噪音和電極極化電壓帶來(lái)的直流分量，要通過(guò)一個(gè)0.5Hz的2階有源高通濾波器;為了濾掉環(huán)境中的大量高頻干擾，我們使用了100Hz的2階低通Butterworth低通濾波器;對(duì)心電信號(hào)帶來(lái)最大干擾的就是50Hz的工作頻率，本設(shè)計(jì)中的心電采集系統(tǒng)采用電池供電，從電路上減少了工頻干擾。但工頻噪聲仍會(huì)以電磁波輻射的形式對(duì)電路造成影響，在電極前端耦合進(jìn)電路系統(tǒng)，嚴(yán)重影響采集到的心電信號(hào)質(zhì)量，所以我們選用了可調(diào)Q值的雙T帶阻濾波器，濾除50Hz的工頻干擾。綜上，我們選用OPA2333來(lái)設(shè)計(jì)濾波電路。OPA2333的優(yōu)良性能(特別是低功耗和低溫漂)符合設(shè)計(jì)需求。通過(guò)濾波和放大我們得到較好的心電波形，如圖4。

　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件在結(jié)構(gòu)上分為主控程序、AD采集模塊、信號(hào)處理模塊、無(wú)線通信模塊。系統(tǒng)上電后，主控程序讀取啟動(dòng)參數(shù)，完成各個(gè)模塊的初始化。當(dāng)掃描到有手機(jī)發(fā)來(lái)的開始信號(hào)，開始AD采樣，當(dāng)采樣達(dá)到預(yù)定數(shù)量后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，再計(jì)算得到心率。系統(tǒng)軟件的流程圖如圖5所示。