STM32为核心的心电采集仪设计与实现

"本文主要介绍了基于STM32的心电采集仪设计，用于医疗电子设备，以帮助诊断心血管疾病。设计中，STM32作为控制核心，结合AD620和OP07等模拟前端组件，有效采集和处理微弱的心电信号。" STM32在心电采集仪中的应用： STM32F103VET是设计中的主控单元，它是ST意法半导体生产的一款32位微控制器，采用高效能、低功耗的Cortex-M3处理器内核。其特性包括72MHz的工作频率，512KB的闪存，64KB的RAM，以及丰富的外设接口，如多个定时器、I2C、SPI、USART、USB、CAN、SDIO等，3个ADC和1个DAC，这些特性使得STM32能够胜任心电信号的数字化处理任务。 心电采集流程与硬件设计： 1. **模拟采集**：首先，通过AgCl电极和三导联线获取人体心电信号。这种类型的电极能够提供良好的生物兼容性和信号传导性。 2. **前置放大电路**：心电信号微弱，需要通过放大电路提升信号强度。AD620是一种高精度仪表放大器，用于将微弱的心电信号放大。 3. **带通滤波电路**：为了消除高频和低频噪声，设计中采用了带通滤波器，允许0.03~100Hz的心电信号通过，而滤除无关信号。 4. **50Hz双T陷波**：针对常见的50Hz工频干扰，采用陷波器进行去除。 5. **主放大电路和电平抬升**：进一步放大信号并调整其幅度，使之适应STM32的A/D转换器输入范围。 6. **数字处理**：STM32通过内部定时器设置A/D采样频率，获取数字化的心电信号。随后，采用均值滤波算法来减少噪声，提高信号质量。 7. **结果显示**：最终，处理后的信号在彩色显示屏上呈现心电图形，便于医生分析。 设计优势： 该设计强调了简单实用和噪声抑制，表明在实现有效的心电信号采集的同时，考虑到了系统的易用性和稳定性，这对于临床诊断至关重要。 总结，这个基于STM32的心电采集仪设计充分考虑了心电信号的特性和干扰因素，通过精心设计的硬件电路和软件处理，实现了高质量的心电图采集，为心血管疾病的诊断提供了可靠的工具。