12导联心电测量系统的电路设计

简介：
本项目专注于开发12导联心电测量系统电路，旨在通过优化硬件设计提高心电图数据采集精度与稳定性。 心电图(ECG)信号测量系统通过记录心脏在一段时间内的电性活动来监测活组织表面的电位变化。该过程涉及将生物电极放置于人体特定部位以捕捉心脏电信号，随后计算两个电极间的差分电压或某一电极与多电极平均值之间的差异，并将其显示为ECG输出的一个通道。 传统心电图机信号链通常采用AC耦合和硬件高低通滤波器。而本设计则采用了DC耦合方式，使用8个仪表放大器来处理来自8个不同位置的电信号。这些信号通过一个8路复用器切换后进入ADC（模数转换器），随后将采样结果传送给DSP处理器进行进一步分析和过滤。滤波操作在软件中完成，并且最终的数据可以通过UART或USB接口发送到PC机上显示。 此设计特别适用于12导联直流耦合心电信号的测量，能够支持包括导联脱落信号检测、起搏器信号识别以及50Hz/60Hz陷波选择和高通滤波截止频率调整在内的多种功能。硬件部分的设计特点如下： - 支持最高精度为18位ADC的心电图数据采集。 - 使用BF527 Blackfin嵌入式处理器，具备高速运算能力和灵活性。 - 配备了USB接口用于与PC机的连接传输。 - 具有起搏信号检测功能和导联脱落报警机制。 软件方面则包括： - 实现12个通道心电信号的同时显示。 - 支持单独一个电极位置的心电信号展示。 - 对于第一通道，提供FFT计算分析工具。 - 软件内置50Hz/60Hz陷波滤器及可选的0.05Hz或0.5Hz高通滤波设置。 - 包含基线漂移修正算法以提高信号质量。 此外还设计了1mV定标电路和除颤保护功能，确保设备的安全性和准确性。