STM32心电图仪设计：电平抬升与信号处理

"电平抬升电路-一本很好的wpf资料参考书" 本文主要讨论了一种基于STM32的便携式心电图仪的设计与实现，由杭州电子科技大学的武利珍在其硕士论文中详细阐述。该设计的核心是解决传统心电图设备的便携性和成本问题，以适应患者长期居家监测的需求。论文中提到了几个关键的技术点： 1. 心电信号放大电路：为了适应A/D转换器0～3.3V的输入范围，心电信号需要被放大800到1000倍。设计采用了两级放大，前置放大电路先放大10倍，然后主放大电路通过RJ调节增益，主运放OPA2604被用于提供反向比例放大，确保信号得到适当的放大。 2. 电平抬升电路：经过放大后的心电信号范围为-0.5V～1.5V，需要通过电平抬升电路将信号提升至A/D转换器的输入范围内。这里使用了差分输入放大电路，通过P3滑动变阻器调节正输入端电压，使得信号反向后与正输入端电压相加，从而实现电平抬升。 3. 心电处理电路：电路还包括A/D转换、滤波、存储、通信和显示等功能。A/D转换是将模拟信号转化为数字信号的关键步骤，以便STM32微处理器进行进一步的处理。STM32F103VC作为控制核心，整合了SD卡存储、串口通信和LCD接口等功能。 4. 滤波设计：考虑到心电信号的微弱性和噪声背景，设计中包含了高通和低通滤波电路，以及右腿驱动电路，以减少干扰并有效提取心电信息。滤波算法经过MATLAB验证，最后选择了简单整系数滤波器来抑制噪声。 5. 软件设计：采用IAR Embedded Workbench for ARM和C语言进行编程，软件部分实现了信号采集、滤波、显示、存储和数据上传等功能。此外，还通过RS232串行口与上位机通信，利用VC++6.0开发的上位机管理软件对数据进行进一步处理和分析。 该设计综合运用了模拟电路设计、数字信号处理和嵌入式系统技术，提供了一种高效、便携的心电监护解决方案，能够满足临床对心电图监测的需求，并具备良好的扩展性和实用性。