集约型无绳多元心脉传感器研究与设计

摘要

随着社会生活节奏加快、人口逐渐老龄化，心血管疾病已经成为严重威胁人类健康和生命的主要疾病，而且此类疾病往往具有突发性，如果不能及时发现并进行治疗将会产生非常严重的后果。心电监护仪是此类疾病重要的检测手段，它对保障患者生命安全降低患者死亡率有着十分重要的意义。本文针对现有的脉搏传感器以及心电传感器的特点和要求,应用TI公司推出的超低功耗单片机MSP430单片机为核心控制器设计了一款结构简单、功能适当、功耗低并且价格低廉适合于随身使用的检测器。

本文设计的传感器主要是要做到：

仪器微型化，能随身携带，并能利用普通电池提供比较长久的使用时间。做到方便快捷。

仪器能在采集数据后自行转换并发送到服务终端，连接远程医疗系统，实现实时的数据采集和分析。

本文的设计方案是：系统主要由三部分组成，信号采集，信号调理，以及数据的处理及发送。使用PVDF压电薄膜采集脉搏信号。心电信号则使用AD620和OP07放大器组成前置放大电路。信号调理电路则由低通，高通，滤波，陷波电路等组成。最后选用MSP430单片机作为核心处理芯片，由其自带的A/D转换器实行模数转换，然后经由无线发送模块发送数据至指定终端。

关键词：MSP430； PVDF；压电薄膜； 脉搏信号；心电采集

目录

1 引言 1

2 系统分析 3

2.1集约型无绳多元心脉传感器 3

2.2设计的方案思路 3

2.3设计的关键要数 3

3硬件设计 4

3.1 系统的总体设计 4

3.2 脉搏传感器 4

3.2.1 脉搏信号 4

3.2.2 传感器的选取 5

3.2.3传感器及调理电路的设计 7

3.3心电传感器 10

3.3.1心电传感器工作原理 10

3.3.2心电传感器的设计 11

3.4基于MSP430F449控制的采集处理器设计 15

3.4.1 MSP430F449采集处理器的硬件设计 18

3.5无线芯片 20

4调试 23

4.1.调试用测试仪器 23

4.2.调试方法和过程 23

4.2.1 采集电路 23

4.2.2 信号调理电路 23

4.2.3 信号转换 23

5总结 24

致谢 25

参考文献 26

附录 28

1.AD转换程序 28

2.脉搏信号调理电路 29

3.心电信号调理电路 29

4.实物图 30