基于超低功耗msp430单片机的心电采集仪的设计与实现

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1、东南大学硕士学位论文基于超低功耗MSP430单片机的心电采集仪的设计与实现姓名：吴月娥申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：曹鸣20100122摘要摘要数据采集技术是以传感器、信号处理、微型计算机等技术为基础而形成的--fJ综合应用技术，主要研究信号的采集、存储、处理及控制等作业。微弱信号的采集是信息采集技术的一个重要分支。本课题以微弱的人体体表心电信号为研究对象，对微弱信号的采集技术进行了探索与研究；并针对家庭保健用心电监护设备的现状，以降低功耗，减小成本，缩小设备体积，支持多用户共享为目的，设计了一款基于超低功耗MSP430单片机的心电采集仪。心电采集仪的基本功能是将心

2、电信号正确地提取出来，并达到医疗使用标准。为了达到这一目标，本文进行了一系列硬软件设计．硬件设计的主要内容包括模拟前端调理电路、单片机最小系统及其外围电路的研究与设计。采集仪采用双CPU结构：MSP430F161l主CPU与MSP430F149从CPU。两者之间采用双口RAM作为通信媒介。其中MSP430F161l为核心CPU，主要负责心电数据输入通道的切换，心电数据的采集及AD转换，心电数据的SD卡存储，心电数据的双口RAM传输以及控制算法的实现。从单片机主要负责心电数据的数字滤波，心率的提取以及心电波形的显示等功能。系统软件设计采用了模块化的软件设计理念。本文首先对数据采集技术及动态

3、心电监护技术的发展现状进行了研究，并在此基础上提出了本文的研究方向；继绪论之后，文章对相关理论与技术给与了简要的介绍；然后提出了系统的硬件整体设计方案，并对硬件中各个环节的设计进行了介绍，针对电路的设计过程还讨论了PCB设计规则和抗干扰技术．在介绍系统软件设计环节时，将软件按主从控制器以及功能模块进行了划分，依次展开论述。在文章的最后介绍了系统的调试过程并给出了调试结果。关键词：数据采集心电SD卡MSP430双口RAMAbstractDa：【aacquisitiontechnologyisacomprehensiveapplicationtechnologywhichisdevelopp

4、edbasedOllsensortechnology,signalprocessmgtechnology,microcomputertechnologyandsoon．Itreferstodata-acquising,data-storing,data-processingere．Weaksignalacquisitiontechnologyisallimportantbranchofdataacquisitiontechnology．UsingweakECGsignalsonhumanbodysurfaceastheresearchobject,weaksignalsacquisiti

5、ontechnologyiSexploredandresearchedinthisdissertation．Inordertoreducepowerconsumption,costandequipmentvolumeandsupportmultipleuserssharing,柚ECGacquisitionmstrumembasedonutra-lowvowerMSP430MCU-siSdesignedandimplemented．ThebasicfunctionoftheECGacquisitioninstrumentiStoextractaccurateECGsignalfromth

6、enoisybackground．andmakesitfitmedicalstandard．Soastoreachthestandard，thisdissertationcarriedoutaseriesofworkonhardware&softwareresearchesanddesign．Thehardwarepancontainsmainlytheanalogadditionalcircuit,thesingiechipminimumsystemandiIsperipheralcircuit．ThesystemadopsdualMCUstructurewhichcommunicat

7、eswitheachotherbydual-portRAM．usingMSP430F1611asitSmainMCUandMSP430F149theauxiliaryone．ThemainMCUanswersfortheswitchingofECGlcads，theanalog-toMigitalconversingofECGsignal，thestroingofdigitalECGsignaltoSDcard,thetransmi