51单片机实现的心电监护系统设计与实现

"基于51单片机的低成本心电监护系统设计，利用C8051F320单片机进行数据采集，并通过USB接口连接到PC机进行分析处理，采用LabVIEW进行图形化编程，实现心电参数的实时监护、存储和回放功能。系统硬件包括心电采集电路和基于C8051F320的DAQ接口卡，软件部分涉及心电信号的处理和USB通信协议的实现。" 本文介绍了一种基于51单片机的低成本心电监护系统设计，旨在实现便携式且功能强大的心电监测设备。系统主要由两个部分构成：数据采集装置和分析处理系统。数据采集装置采用C8051F320单片机，由于其小巧、低功耗和快速操作的特点，适合用于此类应用。该装置使用SMT封装的元器件，以减小体积并降低功耗。 数据采集模块包括心电采集电路和DAQ接口卡。心电采集电路通过C8051F320内置的A/D转换器捕捉预处理过的心电信号，然后通过USB总线将数据传输到PC机。PC机端的软件部分主要由LabVIEW完成，它不仅用于接收、显示数据，还负责分析处理来自数据采集模块的信息。LabVIEW是一种图形编程语言，它简化了软件开发过程，并提供了强大的数据处理能力。 在硬件设计中，心电信号的处理是关键。由于心电信号微弱，容易受到各种干扰，如直流极化电压、工频干扰、基线漂移和肌电干扰。为了解决这些问题，设计采用了遥测HOLTER三导联线和一次性心电电极来减少肌电干扰，同时，使用仪用放大器AD620来提高共模抑制比，减小干扰。信号经过大约50倍的放大后，通过0.05~100Hz的带通滤波器和50Hz陷波电路，有效抑制噪声和干扰，确保信号质量。 在软件层面，C8051F320的USB主机API函数和LabVIEW的配合实现了与上位机的通信。USBXpress开发套件的API和驱动程序用于底层USB器件的读写操作，确保数据高效、稳定地在单片机和PC机之间传输。 这个系统利用51单片机的高效性能，结合LabVIEW的图形化编程，构建了一个既经济又实用的心电监护解决方案。它不仅可以实时监测心电参数，如心动周期和心率，还能存储数据进行回放，对心血管疾病的诊断提供辅助。经过测试，系统表现稳定可靠，达到了设计预期。