单片机驱动的心脏监护系统：ECG数据采集与预处理研究

本篇论文深入探讨了基于单片机的ECG（心电图）数据采集与预处理技术在医疗领域的应用。作者李长旺，硕士研究生，专业为计算机应用技术，在安徽大学完成这项研究，其导师为吴小培。论文主要围绕以下几个核心内容展开： 1. 心电信号检测电路设计：论文首先详细阐述了心电信号采集电路的设计原理，强调了使用线性光电耦合器对前置级和后置级运算放大电路进行光电隔离，以增强系统的抗干扰能力，确保信号的准确性和稳定性。 2. 便携式心电监护仪系统：针对临床需求，设计了一款低功耗的基于AT89C52单片机的心电监护仪。该系统采用8位单片机和大容量Flash存储器，不仅能够实时记录和处理心电信号，还配备液晶显示器，提供友好的用户界面，支持RS-232接口与上位机通信，具有长时间、连续工作、体积小巧、功耗低的特点。 3. 心电信号预处理方法：研究者针对sT段变化与心血管疾病的关系，设计了多种预处理技术，如4点平均滤波、滑动平均滤波、一阶和二阶差分，以提高心率测量精度。此外，还开发了一种二阶差分可变阈值检测方法，用于准确识别R波，进一步实现了心电波形特征点定位和ST段电平偏移的实时分析。 4. 噪声与干扰抑制：运用自适应相干模板法，有效过滤掉ECG信号中的噪声和干扰，提升了信号的质量，满足了临床诊断的需求。 5. 论文总结与展望：作者在论文结尾部分指出了系统的局限性，提出了未来改进的方向，并强调了单片机在ECG数据采集与预处理中的重要作用，以及该研究在心脏病诊断中的潜在价值。整个研究得到了国家自然科学基金项目的资金支持。 这篇论文展示了作者在单片机技术驱动的心电图数据分析方面的扎实理论基础和实践经验，对于推动医电设备的发展，特别是便携式、精准的心脏监测设备具有重要的学术和实际意义。