信息学院电科专业课程设计报告
图2-2 前置放大及反馈电路
2.3.2 带通滤波电路
心电信号频带主要集中在0.05--100 Hz,因此带通滤波器用高低通滤波器来构成,以滤除干扰信号。
fH?1?0.1Hz2?R11C5
f1l??116Hz
2?RC3经过高通滤波后,可以大大削弱0.1 Hz以下因呼吸等引起的基线漂移程度,经过低通滤波后,也可以较好的削弱100Hz以上的干扰信号。
图2-3 带通滤波电路
-3-
信息学院电科专业课程设计报告
2.3.3 50Hz陷波电路
在我国采用的是50hz频率的交流电,所以在对信号进行采集处理和分析时,会存在50hz的工频干扰,对我们的信号处理造成很大干扰,因此要设计一个50hz双T陷波器来滤除工频干扰。滤波器的中心频率f0和抑制带宽BW之间的关系为:
中心频率:
f10??50Hz
2?RC
图2-4 50Hz陷波电路
2.3.4 电压放大电路
心电信号通常比较微弱,至多为mV量级,需要用较大增益的放大电路将信号放大到方便分析和采集的量级。
该放大电路放大倍数为:A?Rf?100(倍) R-4-
信息学院电科专业课程设计报告
图2-5 电压放大电路
2.3.5 电平抬升电路
由于Msp430 Launchpad不能采集负电压,直接采集放大后的心电信号将会使液晶屏上波形失真,因此设计该电压抬升电路并通过电位器调节信号整体电平。
图2-6 电平抬升电路
-5-
信息学院电科专业课程设计报告
2.4 整体电路图仿真
图2-7 整体电路图仿真
3. 硬件调试
3.1 焊接及调试过程
为了使作品更加具备实用性和观赏性,焊接电路时采用双面面包板并在不影响电路性能前提下尽可能减小电路面积。
考虑“飞线”过多过长可能降低电路稳定性、增加干扰,焊接过程尽量少使用引线,缩短导线长度。
将VCC,VEE,GND及各级输入输出用一定量排针引出,方便调试,降低出错率。
图3-1 硬件部分
-6-
信息学院电科专业课程设计报告
3.2 心电信号采集
经过采集电路在示波器显示的心电信号如图3-2所示,信号无明显失真,经
测量和计算,该同学心率此时约为1.4Hz。
图3-2 成功采集的心电信号
3.3 故障分析
心电信号因人而异,不同的人测量,效果可能会出现较大差异,可以选择信号明显波形较好的人做实验。
实验中使用了3种运放,都采用双电源接法,焊接时要注意不要短路,焊接完毕,应先检查后通电。
Msp430 Launchpad采集电压范围为0至5V,需调节抬升电路电位器使其输出电压值合适的心电信号。
4. 嵌入式软件设计
本设计软件部分的设计用Msp430 Launchpad来实现。
4.1 开发软件CCS简介
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境,在Windows操作系统下,采用图形接口界面,提供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工
-7-