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1、EC(统说明书C说明书.ECG系统概述EC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。E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。.EC系统整体框架三ECG系统详细介绍1. 信号发生器LE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LE管来显示4个
2、代码，分别代表显示的内容，1代表波形代码,-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)E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
3、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:244开发板(接入电源是1伏)运行操作系统：wnce5.0存储位置:2W.软件编程环境VislStudio专业版4.3软件编程语言VC系统软件简单介绍其中Tpe”下拉列表中是有组心电图的波形对应的名称，分别是I，,III,R,vL,avF,，V，3，4,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Wilsn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
4、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。”p”按钮则是停止数据采集和波形图的显示。E系统软件说明EG系统软件提供了在240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KD1256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100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(00)正面侧面200年4月1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
5、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 0.3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: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:10d（典型值)高输入阻抗:100MQ（典型值)低等效输入噪声：15V(最大值）采样频率:400点通道数据输出:00点/通道或100点/通道输出数据:1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、60z可选高通滤波器:时间常数0.3、.5、.8、1.6、3.3
6、s可选低通滤波器:截止频率2、6、45、54、60、77、150z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+V电源,必须是+V2SH导联线屏蔽驱动16+5V电源，必须是+5V36连接C6电极(胸电极）17DND数字地41连接C1电极(胸电极）8RXD串口接收端5XC5连接C电极(胸电极)19D串口发送端61LF连接F电极（左腿)2NC必须悬空,不做任何连接一XC4连接C4电极(胸电极)21C必须悬空，不做任何连接81XLA连接
7、LA电极（左手）22SEL必须接10电阻上拉到电源9XC连接C3电极(胸电极)23NC必须悬空，不做任何连接01X2连接C2电极(胸电极)24NC必须悬空,不做任何连接11XRA连接电极（右手)25NC必须悬空，不做任何连接12S导联线屏蔽驱动26N必须悬空，不做任何连接13AND模拟地2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典型最大单位模拟通道8采样频率每个通道2400Do数据输出速率每个通道、不同导联体系
8、0/1000o数据输出位数每个通道12Bt模拟输入范围每个通道-8+8mV频带宽度每个通道10Hz输入阻抗DC00MQ共模抑制比10B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-0dB低频滤波器时间常数3、5、08、.、3.3(缺省）可选高频滤波器截止频率26、36、45、4、60、77、150（缺省)可选电源电压455.15V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4下的模拟结果如下图所示，低频滤波器的测试方法符合GB139的要求,在此不重复叙述。50Hz下的工频数字滤波器t=5Hz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
9、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AR光耦安全隔离带图: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ART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,为停止位,非校验,采用11520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
10、接口上的隔离是一种最方便廉价的方式。如下图所示。电源-5VDCDC*电脑或处理器命令描述主机向心电模块的命令共0字节，不需要的附加字节用填充AIKD(0x4,x49,0x4b,044）命令(1)+附加字(0）(1)（2)()（4)（518)节(14)校验和（1)(1)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停止送数(上电缺省)1=按照Wilsn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）025第一附加字节:工频滤波0=关，2=5Hz,10=60z,缺省2第二附加字节：基漂滤波=3.，时间常数
11、控制,缺省=1第三附加字节:肌电滤波0=15z,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）026第一附加字节:导联编号07月II、II、C-C导联复位命令(此命令让波形快速复位)0X3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1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079012210截止频率(Hz)1507605443626八. 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1字节。如果模块采用Wilson体系送数,数
12、据包内包括II、II、1-6导联的数据，由上位机计算、avR、av和avF的数据,计算方法见后面的说明。如果模块采用Frn导联体系送数，数据包内包括前后两个点的、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100dots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个字节组成(is导联)高位低位第0字节1SELII高字节第1字节D1II低字节第字节0D2I高字节第3字节0D3III低字节第4字节0D4C1高字节第5字节051低字节第字节06C2高字节第7字节0D7C2低字节第字节D83高字节第9字节93低字节第0字节0C高字节第11字节D11C4低字节第12字节D12C5高字节第13字节D13C低字节第1字节DC6高字节第1字节0C6低字节心电模块向主机的数据帧由1个字节组成（Frank导联)高2位低6位第0字节SELX1高字节第1字节01X1低字节第2字节02Y1高字节第3字节0D3Y1低字节第字节0D高字节第5字节0D51低字节第6字节D2高字节第7字节07X低字节第字节0D82高字节第字节0D9Y低字节第0字节010Z2高字节第11字节D11Z2低字节第12字节D12第13字节D13
