基于PSoC设计的远程心电监护系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PSoC设计的远程心电监护系统，它包括心电采集模块、前置放大模块、PSoC模块、WiFi模块、液晶显示屏以及远程联网终端，所述的PSoC模块包括低通滤波电路、AD采样电路、EEPROM存储器和液晶驱动电路，所述的心电采集模块从人体中采集心电信号传送到前置放大模块，进行前置放大，经低通滤波后得到有效心电信号，由A/D采样电路转换后将心电数据存储到EEPROM存储器，EEPROM中的心电数据经液晶驱动电路显示在液晶显示屏上，医生及专家使用远程联网终端经Internet向WiFi模块上的Web服务器发起请求，读取存储在EEPROM中的心电数据。
【专利说明】基于PSoC设计的远程心电监护系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医疗器械领域，特别是一种基于PSoC设计的远程心电监护系统。
【背景技术】
[0002] 家庭医疗保健工程（HomeHealthCareEngineering)简称HHCE，是一门新兴的 边缘技术学科，是当代高技术和医疗相结合的产物。HHCE的主要内容是，将千家万户和医 疗联系起来，实现医疗进入家庭，在配备先进适宜的医疗设备的条件下，在病人家中实施监 护、诊断、治疗、康复和保健。由于HHCE的出现符合21世纪的社会老龄化、医疗费用日益 高涨以及人们生活健康质量高要求的趋势，同时可以实现医疗资源共享，并能提高边远地 区的医疗水平，因此具有特别旺盛生命力。
[0003] 在家庭医疗保健中，心电信号的监测是一个重要的内容。它是通过现有的网络和 通信设施，将远程对象的心电信号或心电参数采集并传输到诊断中心，供医务人员分析、诊 断和进行病理监护。目前国内外很多流行的心电信号处理方法都有着不同程度的优缺点， 如基于小波变换的QRS检测、神经网络方法、自适应滤波器、隐马尔可夫模型、匹配滤波器、 遗传算法、希尔伯特变换、长度和能量转化等，这些算法都有一个共同的特点，那就是算法 的复杂程度高，不利于对数字信号的实时处理，对微处理器要求较高。
[0004] 此外，传统的设计需要用到大量其他外围电路，外部分离器件越多，设计者必须考 虑的局限性和约束就越多，例如器件清单管理，多层PCB的复杂性，实现每个器件的FDA认 证，增加设计/开发时间等。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PSoC设计的远程心 电监护系统，它投资少，携带和使用方便，符合大众对远程医疗的要求，能够产生较好的社 会和经济效益，具有广阔的发展前景。可编程片上系统（PSoC)集成了便携式医疗电子应用 所需的大部分外围器件，这不仅可以减少外部器件，降低系统功耗及成本。并且，更少的器 件还意味着可以简化PCB，缩短设计时间，从而更快的投放市场。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于PSoC设计的远程心电监 护系统，它包括心电采集模块、前置放大模块、PSoC模块、WiFi模块、液晶显示屏以及远程 联网终端，所述的PSoC模块包括低通滤波电路、AD采样电路、EEPR0M存储器和液晶驱动电 路，所述的心电采集模块从人体中采集心电信号经导联传送到前置放大模块，进行前置放 大，经低通滤波电路滤除直流信号及低频基带干扰后得到0. 〇5~16Hz的有效心电信号，由 A/D采样电路转换后将心电数据存储到EEPR0M存储器，EEPR0M中的心电数据经液晶驱动电 路显示在液晶显示屏上，医生及专家使用远程联网终端经Internet向WiFi模块上的Web 服务器发起请求，读取存储在EEPR0M中的心电数据。
[0007] 所述的心电采集模块为浮地式二电极心电信号采集模块。
[0008] 所述的前置放大模块采用高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声和低温漂的INA333 -H-* LL 心/T〇
[0009] 所述WiFi模块包括无线WiFi通信装置和Web服务器。
[0010] 本实用新型的有益效果是：可编程片上系统（PSoC)集成了便携式医疗电子应用 所需的大部分外围器件，有效地减少外部器件，简化PCB，缩短设计时间，降低成本。芯片里 面的不同外围器件的电源可以单独设为不同的模式，因此系统电源管理变得更简单、更有 效。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为心电监护系统原理框图；
[0012] 图2为浮地式二电极心电信号采集电路图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围 不局限于以下所述。
[0014] 如图1所示，基于PSoC设计的远程心电监护系统，它包括心电采集模块、前置放大 模块、PSoC模块、WiFi模块、液晶显示屏以及远程联网终端，所述的PSoC模块包括低通滤 波电路、AD采样电路、EEPR0M存储器和液晶驱动电路，所述的心电采集模块从人体中采集 心电信号经导联传送到前置放大模块，进行前置放大，经低通滤波电路滤除直流信号及低 频基带干扰后得到〇. 〇5~16Hz的有效心电信号，由A/D采样电路转换后将心电数据存储到 EEPR0M存储器，EEPR0M中的心电数据经液晶驱动电路显示在液晶显示屏上，医生及专家使 用远程联网终端经Internet向WiFi模块上的Web服务器发起请求，读取存储在EEPR0M中 的心电数据。
[0015] 所述的心电采集模块为浮地式二电极心电信号采集模块。
[0016] 所述的前置放大模块采用高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声和低温漂的INA333 心/T〇
[0017] 所述WiFi模块包括无线WiFi通信装置和Web服务器。
[0018] 图2是浮地式二电极心电信号采集电路的原理图，其采用手指检测电路的双电极 导联方式，使用电阻分压器来检测被检测人手指与传导垫的接触情况。被检测人将左右手 各一只手指放在PI、P8处，当手指与传导垫接触的时候，电流流向最小电阻人体，从而引起 传导垫电压的变化。在输入端的两电极分别串接一个51kQ的电阻，手指的两边由RC构成 一个简单的无源低通滤波器，截止频率为100Hz，滤过高频干扰。
[0019]两电极与共模电压（VCM)之间各串联了一个5兆欧的电阻，为采集放大模块提供 一个直流电压，并且对心电的采集保持对称。采集到的信号进过INA333放大器进行放大。 INA333外接一个lOkQ的电阻构成差分放大电路，其电压的增益为10dB。
【权利要求】
1. 基于PSOC设计的远程心电监护系统，其特征在于：它包括心电采集模块、前置放大 模块、PS0C模块、WiFi模块、液晶显示屏以及远程联网终端，所述的PS0C模块包括低通滤 波电路、AD采样电路、EEPR0M存储器和液晶驱动电路，所述的心电采集模块从人体中采集 心电信号经导联传送到前置放大模块，进行前置放大，经低通滤波电路滤除直流信号及低 频基带干扰后得到〇. 〇5~16Hz的有效心电信号，由A/D采样电路转换后将心电数据存储到 EEPR0M存储器，EEPR0M中的心电数据经液晶驱动电路显示在液晶显示屏上，医生及专家使 用远程联网终端经Internet向WiFi模块上的Web服务器发起请求，读取存储在EEPR0M中 的心电数据。
2. 根据权利要求1所述的基于PS0C设计的远程心电监护系统，其特征在于：所述的心 电采集模块为浮地式二电极心电信号采集模块。
3. 根据权利要求1所述的基于PS0C设计的远程心电监护系统，其特征在于：所述的前 置放大模块采用高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声和低温漂的INA333芯片。
4. 根据权利要求1所述的基于PS0C设计的远程心电监护系统，其特征在于：所述WiFi 模块包括无线WiFi通信装置和Web服务器。
【文档编号】A61B5/0402GK203861214SQ201420210635
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】简磊, 郑岚, 杨宝, 李静, 敬近, 郑天, 吴磊 申请人:四川大学锦江学院