《ECG系统说明书》.docx

ECＧ(统说明书ＥCＧ说明书.ECG系统概述ECＧ系统是提供在嵌入式系统下采集心电信号数据的专用系统EＣＧ系统将信号发生器感应的数据经过导联线传递到系统中，因此整个ECG系统会被集成一个整体ECＧ系统整体框架三．ECG系统详细介绍1. 信号发生器LEＤ本信号发生器产生的波形是正常的心电波形，信号发生器上有四个按键依次是选择键，增加键，减少键，确认键；信号发生器上电后白动产生波形　１的正常心电波形信号发生器上的显示管若是在5秒内没有操作按键时会白动关闭显示节省电源,按任意按键则触发再次显示信号发生器上有四个按键,依次是选择键,增加键，减少键，确认键其中选择键是用来选择要改变的参数,共有4个LEＤ管来显示4个代码，分别代表显示的内容，1代表波形代码,２-4代表要更改的参数（2是数值的百位,代表十位，4代表个位)ＬEＤ管右下脚的亮点，表示现在选择的内容；能够进行更改增加键是当使用选择键选择好更改内容后，　使用此键进行参数更改减小键是当使用选择键选择好更改内容后，使用此键进行参数更改确认键是当参数更改完毕后,此键确认后将确认参数的更改,并产生相应的波形信号发生器如下图所示:2. 导联线导联线是用来将信号发生器产生的数据传送到主板上，由于心电噪声背景比较强,测量条件比较复杂，因此选择导联线的精度要求较高。

导联线如下图所示:3. 心电采集模块采样模块是专门为采样心电图而设计的，它有八个差分信号输入通道，由于模拟输入端具有高达ﻩ100M的输入阻抗，因此它能够直接连接高阻信号源，模块以串行方式输出采样的数据具体实际参数设置可参见附录4. ECG系统软件4.1硬件环境运行环境:244０开发板(接入电源是1２伏)运行操作系统：wｉnce5.0存储位置:2ＧＳW４.２软件编程环境VisｕａlStudio专业版4.3软件编程语言VＣ＋＋ＥCＧ系统软件简单介绍其中"Tｙpe”下拉列表中是有１２组心电图的波形对应的名称，分别是I，ＩＩ,III,ａｖR,ａvL,avF,Ｖ１，V２，Ｖ3，Ｖ4,V5,V6在测量显示波形时必须要选择您想看到的波形的名称"Mode”下拉列表中显示了心电图在Wilsｏn这个模式下对应的波形,您也必须要选择该模式，否则系统会跳出提示框提醒您进行选择Start　”按钮则是开始进行心电图的数据采集以及波形图显示Ｓｔｏp”按钮则是停止数据采集和波形图的显示EＣＧ系统软件说明EＣG系统软件提供了在24４0开发板能够进行心电图数据采集,波形图显示数据的一种通道用户能够参考，使用该系统能够进行二次开发附录心电采集模块手册一. 模块简介ＡＩKD８1２－256心电图采样模块是专门为采样心电图而设计的产品，它有八个差分信号输入通道，由于模拟输入端具有高达100Ｍ的输入阻抗，因此它能够直接连接高阻信号源，模块以串行方式输出米样的数据。

她是使用精密运算放大器、24位模数顶面3.81(１５00)正面侧面20２0年4月1９日转换器和高速处理器,配合有效的数字滤波器算法,使得本产品非常容易在强噪声背景、高　输出阻抗环境下获取微小的心电图信号且整个电路被封装在1.5X1.5 Ｘ0.3８１英寸的模块内性能同步12导联采样单5V电源供电信号地：浮地，等　效于右腿启动之直流电平模拟通道:８通　道模拟输入:差分输入共模驱动：提取共模信号，反向驱动高共模抑制比:１10dＢ（典型值)高输入阻抗:100MQ（典型值)低等效输入噪声：15ｕV(最大值）采样频率:２400点／通道数据输出:５00点/通道或10０0点/通道输出数据:1２位差分输入范围:士　8mV输出方式：串行接口，8位数据位,1为停止　位，非校验内置数字滤波:工频滤波器：关闭或陷波频率50、60Ｈz可选高通滤波器:时间常数ﻩ0.3、０.5、０.8、1.6、3.3s可选低通滤波器:截止频率ﻩ2６、３6、45、54、60、77、150Ｈz可选应用心电图机/工作站脑电图机/工作站高阻的小信号的直接采样（例如:其它生物体信号）二. 引脚定义引脚的顺序跟普通的IC类似,顶面的点状标志对应下方的引脚为1号引脚引脚名称含义引脚名称含义1XRF右腿驱动15+５V电源,必须是+５V2SH导联线屏蔽驱动16+5V电源，必须是+5V3ＸＣ6连接C6电极(胸电极）17DＧND数字地4ＸＣ1连接C1电极(胸电极）１8RXD串口接收端5XC5连接C５电极(胸电极)19ＴＸD串口发送端6　1ＸLF连接ＬF电极（左腿)2０NC必须悬空,不做任何连接ﻩ一７XC4连接C4电极(胸电极)21ＮC必须悬空，不做任何连接81XLA连接LA电极（左手）22SEL必须接10Ｋ电阻上拉到电源9XC３连接C3电极(胸电极)23NC必须悬空，不做任何连接１01XＣ2连接C2电极(胸电极)24NC必须悬空,不做任何连接11XRA连接ＲＡ电极（右手)25NC必须悬空，不做任何连接12「SＨ导联线屏蔽驱动26NＣ必须悬空，不做任何连接13AＧND模拟地2７ＮＣ必须悬空，不做任何连接14AGND模拟地28NC必须悬空,不做任何连接参数ﻬ心电图采样模块的供电应该在下表范围内,否则可能引起永久性损坏。

除非另外说明,下列参数的测试条件为:常温、+5V供电、屏蔽驱动和右腿驱动均使用参数条件最小ﻩ典型ﻩ最大单位模拟通道8采样频率每个通道2400Doｔ数据输出速率每个通道、不同导联体系５０0/1000Ｄoｔ数据输出位数每个通道12Bｉt模拟输入范围每个通道-8+8mV频带宽度每个通道1５0Hz输入阻抗DC１00MQ共模抑制比1１0ｄB输入噪声15uV工频滤波器凹口频率增益凹口频率50　(缺省)、60可选-２0dB低频滤波器时间常数０．3、０．5、0．8、１.６、3.3(缺省）可选高频滤波器截止频率26、36、45、５4、60、77、150　（缺省)可选电源电压4．８55５.15V电源电流57mA工频数字滤波器在50Hz和高频数字滤波器滤波器在截止频率4５Ｈｚ下的模拟结果如下图所示，低频滤波器的测试方法符合GB１139的要求,在此不重复叙述50Hz下的工频数字滤波器ｆt=４5Hz时候的高频数字滤波器滤波器能够看出：工频数字滤波器在凹口频率点的衰减接近"，在强工频干扰下,对噪声信号有很好的抑制作用，下图说明了实际心电图的滤波效果,其中上图为带有工频干扰的心电图波形,下　图为滤波后的波形六.接口电路』ＵARＴ光耦　ﻩ►－安全隔离带图１:模块连接示意图心电图采样模块的输入端能够直接接人体，可是心电图机标准要求心电图机能防除颤，因此在模块输入端应该加放电元件,避免除颤信号损坏心电图机。

心电图采样模块以ＵART串行方式输出数据,3.3V的TTL电平输出，数据格式为8位数据位,１为停止位,非校验,采用1152０0的波特率物理上，心电图采样模块能够和处理器直接对接以采样心电图信号，可是心电图机标准有安全要求,需要在供电和数据链路上进行电气隔离在UART接口上的隔离是一种最方便廉价的方式如下图所示电源＾-5V—DCDC　*电脑ﻫ或处理器命令描述主机向心电模块的命令共２0字节，不需要的附加字节用填充AIKD(0x4１,　０x49,　0x4b,0ｘ44）命令(1)+附加字(0）ﻩ(1)（2)ﻩ(３)（4)（5—18)节(14)　＋校验和（1)(1９)命令分类命令『命令描述波形数据传输命令（送数命令发出后，模块开　始连续送数据)0X15第一附加字节决定传输开关０＝停止送数(上电缺省)1=按照Wilsｏn导联体系开始送数2=按照Frank导联体系开始送数滤波器控制(控制方法见卜面说明）0Ｘ25第一附加字节:工频滤波0=关，１2=5０Hz,10=60Ｈz,缺省＝１2第二附加字节：基漂滤波０=3.３ｓ，时间常数控制,缺省=1第三附加字节:肌电滤波0=15０Ｈz,截至频率控制,缺省＝0起搏检测导联（对带起搏检测的模块有效）0Ｘ26第一附加字节:导联编号0—7　月II、IIＩ、C１-C６导联复位命令(此命令让波形快速复位)0X3５不使用附加字节握手命令（用此命令识别模块）0X45不使用附加字节模块应答1５字节注意：校验和不正确命令将被忽略七. 滤波器控制对应“命令描述”中的附加字节,对滤波器的控制采用如下方法：高频滤波器第三附加字节079１012１５210截止频率(Hz)150７760544５3626八. 数据格式当发出波形数据传输命令后,模块连续上传采样的数据，每2ms发送一个数据包，每包1６字节。

如果模块采用Wilson体系送数,数据包内包括ﻩII、ＩII、Ｖ1-Ｖ6导联的数据，由上位机计算Ｉ、avR、avＬ和avF的数据,计算方法见后面的说明如果模块采用Frａnｋ导联体系送数，数据包内包括前后两个点的Ｘ、Y、Z波形值,XI、Y1、Z1在前,X2、Y2、Z2在后，因此在此方式下,采样点是10０0dot／s下表叙述了数据包的组成和含义心电模块向主机的数据帧由１６个字节组成(Ｗiｌsｏｎ导联)高２位低６位第0字节1SELII高字节第1字节０D1II低字节第２字节0D2ＩIＩ高字节第3字节0D3III低字节第4字节0D4C1高字节第5字节0Ｄ5Ｃ1低字节第６字节0Ｄ6C2高字节第7字节0D7C2低字节第８字节０D8Ｃ3高字节第9字节０Ｄ9Ｃ3低字节第１0字节0Ｄ１０C４高字节第11字节０D11C4低字节第12字节０D12C5高字节第13字节０D13C５低字节第1４字节０D１４C6高字节ﻬ第1５字节0Ｄ１５C6低字节心电模块向主机的数据帧由1６个字节组成（Frank导联)高2位低6位第0字节１SELX1高字节第1字节0Ｄ1X1低字节第2字节0Ｄ2Y1高字节第3字节0D3Y1低字节第４字节0D４Ｚ１高字节第5字节0D5Ｚ1低字节第6字节０D６Ｘ2高字节第7字节0Ｄ7X２低字节第８字节0D8Ｙ2高字节第９字节0D9Y２低字节第１0字节0Ｄ10Z2高字节第11字节０D11Z2低字节第12字节０D12０第13字节０D13。