基于STM32的心电采集与处理系统设计

本篇硕士学位论文详细探讨了基于STM32的便携式心电图仪的设计与实现，针对当前心血管疾病发病率上升的背景下，常规心电图设备存在的局限性，如体积大、成本高和不便携带的问题，研究者武利珍致力于开发一款便携式心电监护产品。论文的核心部分是心电采集电路和处理电路的设计。 心电采集电路是整个系统的关键，它负责正确提取微弱的心电信号，尤其是在强噪声环境中。作者选择精密仪表放大器作为主要元件，设计了一套前置放大电路，以提高信号的质量。为了进一步降低干扰，论文介绍了右腿驱动电路、高通和低通滤波电路的应用，这些技术有助于有效提取心电信息。 心电处理电路则将模拟信号通过A/D转换器转化为数字信号，然后由STM32F103VC这款低功耗的Cortex-M3核处理器进行后续处理，包括数据存储（利用SD卡）、通信（串口通信）以及与LCD接口电路的连接。开发工作使用IAR Embedded Workbench for ARM和C语言，通过主程序调用多个子程序模块，如系统外设初始化、信号采集、数字滤波、波形显示、数据分析和存储等。 在软件方面，论文强调了对心电信号的实时采集、滤波、显示、存储和上传功能的实现。系统首先利用MATLAB验证滤波算法，采用了简单整系数滤波器，成功抑制了噪声和干扰。此外，系统还具备与上位机的RS232串行通信能力，这使得上位机可以进一步处理和分析传回的数据，上位机管理软件使用VC++6.0平台和MFC设计，提供了用户友好的界面，支持数据采集、处理、存储、分析和显示。 这篇论文不仅展示了作者对心电生理的理解，还展现了他们在微控制器技术、信号处理算法以及嵌入式系统设计方面的深厚功底，为便携式心电监护设备的研发提供了有价值的理论和技术支持。