专利名称：便携式心电仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗装置，具体是一种小型化便携式心电仪装置。
背景技术：
随着人们生活质量的提高，心血管疾病患者日益增多，也成为威胁人类生命的主要杀手之一。心电图(ECG)是评价 心脏功能的主要依据，定时进行检测有利于对心血管疾病的预防与治疗。而目前具有心电检测与分析的设备价格不菲，经常去医院检查又费事费力。伴随着嵌入式技术的发展，家庭化的医疗器械开始得到大力的发展，尤其是小型化便携式设备。目前市场上的心电仪器价格昂贵，功能复杂，大型设备主要存在于医疗场所，而小型化便携设备又功能单一，存储容量小，限制了它们的应用。
发明内容为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种便携式心电仪，实现人体心电信号采集，信号放大调理，心电信号显示和数据存储功能等基本功能。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种便携式心电仪，其特征在于，包括:心电信号调理电路，用于采集心电信号并发送；人机交互单元，用于设置所述便携式心电仪工作模式并显示所述心电信号；数据存储电路，用于存储所述心电信号；与所述人机交互单元连接的微控制器电路，用于接收所述心电信号后控制所述存储电路存储所述心电信号及所述人机交互单元显示所述心电信号；与所述心电信号调理电路、所述人机交互单元、所述数据存储电路、所述为控制器连接的电源管理模块，用于为系统提供工作电源。本实用新型第一优选方案为，所述心电信号调理电路包括导联输入电路、放大电路及滤波电路；所述心电信号经导联输入电路输入后经所述放大电路放大，然后经所述滤波电路滤波后传递给所述微控制器电路。本实用新型第二优选方案为，还包括与所述微控制器电路连接的时钟电路，为所述便携式心电仪提供时间信息。本实用新型第三优选方案为，还包括与所述时钟电路连接的备用电源，为所述时钟电路提供备用电源。本实用新型第四优选方案为，所述人机交互单元包括与所述微控制器连接的显示电路与按键电路。本实用新型第五优选方案为，还包括与所述微控制器电路连接的USB接口本实用新型的技术优势在于:功能完备且体积小，生产成本低，适用于大范围的市场推广。
图1为本实施例便携式心电仪结构框图。图2为本实施例心电信号调理电路模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做出详细说明。参考图1，一种便携式心电仪，包括:心电信号调理电路，用于采集心电信号并发送；人机交互单元，用于设置便携式心电仪工作模式并显示心电信号；数据存储电路，用于存储心电信号；与人机交互单元连接的微控制器电路，用于接收心电信号后控制存储电路存储心电信号及人机交互单元显示心电信号；与心电信号调理电路、人机交互单元、数据存储电路、为控制器连接的电源管理模块，用于为系统提供工作电源。心电信号调理电路包括导联输入电路、放大电路及滤波电路；心电信号经导联输入电路输入后经放大电路放大，然后经滤波电路滤波后传递给微控制器电路。便携式心电仪还包括与微控制器电路连接的时钟电路，为便携式心电仪提供时间信息；还包括与时钟电路连接的备用电源，为时钟电路提供备用电源；包括与微控制器电路连接的USB接口。人机 交互单元包括与微控制器连接的显示电路与按键电路。微控制器电路中主控制器采用飞思卡尔公司MC9S12XS128单片机。MC9S12XS128单片机作为系统的控制核心，是飞思卡尔公司推出的S12系列单片机中一款增强型16位单片机。片内资源丰富，接口模块有SP1、SC1、IIC、A/D、PWM等常见模块，满足系统设计需求。心电信号调理电路中导联输入电路连接人体采集心电信号。为了提高输入阻抗和降低温漂，导联输入电路设计为由运放构成的电压跟随器。由于采集心电信号一般只有
0.05mv 5mv，具有微弱和易受干扰等特点，因此后级还需要进行放大和滤波处理。放大电路进行信号放大，根据系统设计实际需要，将放大后的电压限制在O 5V范围以内。放大后的信号要存在大量的干扰信号，需要通过滤波电路处理后才能输出到微控制器电路进行A/D转换，滤波电路为模拟器件搭建的低通滤波器，对信号进行初次滤波。采集的心电信号经过放大滤波后输入至微控制器电路进行A/D转换，为提高系统的精度，A/D精度设置为12位模式。心电信号进行A/D处理后仍会包含大量的干扰信号，必须进行数字滤波处理，针对不同的信号分析选择，采用相应的滤波算法，最后得到纯净的心电信号。时钟电路采用DS1302，双电源供电，系统掉电时，备用电源为DS1302供电，保证系统时间不丢失。在患者采集心电信号的同时记录心电信号采集时间，便于分析，提高了系统的实用性。数据存储电路采用SD卡存储采集心电信号。SD卡是一种体积小，容量大、性价比高和操作简单等特点，被广泛应用于便携设备中。SD卡通讯有SPI和SD两种模式，由于本便携式心电仪采用的MC9S12XS128单片机具有SPI接口，对SD卡的读写可采用SPI模式读写，简化了系统软件开发，同时还提高的系统的执行效率。微控制器电路搭载FAT文件系统，可以对数据存储电路中SD卡中的文件直接进行读写，并能新建文件等。[0030]按键电路采用6个按键，即上下左右四个按键和2个功能键即可完成系统需求。显示电路采用3.0英寸TFT彩屏，显示内容丰富，也给用户一个良好的视觉效果。按键电路与显示电路构成人机界面交互单元，便携式心电仪的系统采用多级菜单模式编写，方便用户进行系统设置以及显示心电图等。USB接口具有即插即用，传输速率快和体积小特点。使用USB接口实现便携式心电仪与外部PC机通信，实现心电图上位机显示分析以及SD卡文件读写。电源管理模块包括锂电池和电源管理电路两个部分，以满足系统各模块不同电压需求。其中微控制器电路所采用的MC9S12XS128的工作电压为5V，SD卡工作电压为3.3V,时钟电路所采用的DS1302采用5V供电，显示电路中的TFT屏采用3.3V供电，放大电路虚采用正负双电源供电等。备用电源9采用纽扣电池供电，电压为3V。PC套件为上位机软件，即PC机可执行文件，由VC平台开发，用户可自行安装。用来对数据进行处理、显示、自动判断和传输，还可以进行文件管理。本实用新型的保护范围不限于实施例所表述的范围，所有基于本实用新型思想的改变，皆属于本实用新型 的保护范围内。
权利要求1.一种便携式心电仪，其特征在于，包括: 心电信号调理电路，用于采集心电信号并发送； 人机交互单元，用于设置所述便携式心电仪工作模式并显示所述心电信号； 数据存储电路，用于存储所述心电信号； 与所述人机交互单元连接的微控制器电路，用于接收所述心电信号后控制所述存储电路存储所述心电信号及所述人机交互单元显示所述心电信号； 与所述心电信号调理电路、所述人机交互单元、所述数据存储电路、所述为控制器连接的电源管理模块，用于为系统提供工作电源。
2.根据权利要求1所述便携式心电仪，其特征在于:所述心电信号调理电路包括导联输入电路、放大电路及滤波电路；所述心电信号经导联输入电路输入后经所述放大电路放大，然后经所述滤波电路滤波后传递给所述微控制器电路。
3.根据权利要求1所述便携式心电仪，其特征在于:还包括与所述微控制器电路连接的时钟电路，为所述便携式心电仪提供时间信息。
4.根据权利要求3所述便携式心电仪，其特征在于:还包括与所述时钟电路连接的备用电源，为所述时钟电路提供备用电源。
5.根据权利要求1所述便携式心电仪，其特征在于:所述人机交互单元包括与所述微控制器连接的显示电路与按键电路。
6.根据权利要求1 所述便携式心电仪，其特征在于:还包括与所述微控制器电路连接的USB接口。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式心电仪，包括心电信号调理电路，用于采集心电信号并发送；人机交互单元，用于设置便携式心电仪工作模式并显示心电信号；数据存储电路，用于存储心电信号；与人机交互单元连接的微控制器电路，用于接收心电信号后控制存储电路存储心电信号及人机交互单元显示心电信号；与心电信号调理电路、人机交互单元、数据存储电路、为控制器连接的电源管理模块，用于为系统提供工作电源。本实用新型功能完备且体积小，生产成本低，适用于大范围的市场推广。
文档编号A61B5/0402GK203122395SQ20132015800
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者王冠凌, 杨骏, 张俊, 顾梅, 赵发, 胡颖飞 申请人:安徽工程大学