基于STM32的便携式心电图仪设计：信号采集与处理

"这篇硕士学位论文详细介绍了基于STM32微控制器的便携式心电图仪的设计与实现，重点探讨了心电信号的采集、处理和显示，以及系统的硬件和软件设计。" 在系统总体原理框图中，我们可以看到该系统主要由模拟部分和数字部分组成。模拟部分涉及心电信号的前端采集，包括前置放大、右腿驱动电路、带通滤波电路、主放大和电平抬高电路。这些电路的作用是将微弱的心电信号放大并滤除噪声，以便后续处理。数字部分则包含了A/D转换模块、STM32处理器、SD卡存储器、键盘模块、LCD接口、串口通信、电源管理和上位机管理软件。STM32处理器在此系统中扮演核心角色，负责将模拟信号转化为数字信号，进行软件滤波处理，然后在LCD上显示心电波形，并能存储数据和上传至远程设备。 3.4章节着重讨论了信号采集电路设计，因为心电信号的低频率和微弱特性，容易受到干扰。因此，设计合理的信号调理电路至关重要，它包括使用精密仪表放大器的前置放大电路，以及右腿驱动电路、高通和低通滤波电路，这些电路组合可以有效去除干扰，提取纯净的心电信号。 STM32微控制器是系统的关键组件，其内置的Cortex-M3内核负责处理来自A/D转换器的数字信号，执行进一步的信号处理、数据存储、通信以及通过LCD显示心电图。此外，系统还利用了SD卡进行数据存储，通过串口通信模块与上位机进行数据交换，上位机软件基于VC++6.0的MFC库开发，具备心电信号的分析和处理能力。 软件部分采用了IAR Embedded Workbench for ARM的集成开发环境，以C语言编写，包括心电信号采集、滤波、显示、存储和上传等功能。滤波算法经过MATLAB验证，最终选择了简单整系数滤波器，以减少噪声和干扰。 该系统设计实现了便携式心电监测，结合了高效的数据采集和处理技术，确保了在复杂环境下获取可靠的心电信号，同时具备数据存储和远程分析的能力，为心脏病患者的持续监控提供了有效的解决方案。