1. 研究目的与意义
随着信息化时代的不断推进和经济的快速发展，人们的生活节奏逐渐加快。忙碌，紧张，疲惫开始成为人们生活当中不可或缺的一部分。随着工作节奏的加快，越来越多的人群慢慢忽视了对身心健康的关注。而在当今社会，心脏病等一系列心血管疾病已经成为了全球范围内常见的疾病。
心脏作为人体最重要的器官，心脏病的突发性和长久性日益给人们带来困扰。而治疗心脏病最为有效的手段是对心脏病等心血管疾病患者进行长期的治疗和监护。目前对于心脏监护较为有效的手段便是对心电的监测，因此在医学等健康机构，心电图是检查心脏情况的一个重要方法。
人体心肌产生的电信号传导到体表之后，由于在体表分布的不同而产生电位差，将这种电压只有mV级别的电位差放大并绘制成图，就得到了心电图（ECG）。心电图在心血管疾病的临床诊断中有非常重要的作用。通常采用的心电图按照导联数分有单导联，三导联，五导联以及十二导联等等；按照精度分常用的有8位和12位精度等等。单导联，精度低的心电图常用于进行心电监控以及心率测量。12位高精度的心电图由于可以反映出心电的细微变化，被更加广泛地应用于临床诊断、心电分析等地方。
2. 课题关键问题和重难点
1、由于人体心电信号的特点，加上背景噪声较强，采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大，2、通常，病人在做正常的心电检测时，空间电场在人体产生的干扰电压以及共模干扰时非常严重。3、由于体表液体与电极之间可能形成原电池，致使电极之间存在固定的电位差。4、由于信号中混有各种干扰噪声会影响ECG的有用信号，因此需要对这些噪声进行滤波。
3. 国内外研究现状（文献综述）
心电图(ECG或EKG)用于测量随时间变化的心肌电信号，并将测量结果用图形显示出来。ECG的应用范围涵盖了简单的心率监测到特殊的心脏状况诊断。任何应用中，ECG的测试原理是相同的，但设计细节以及对电子元件的要求差别很大，从价格低于200美元的便携设备到超过5000美元、大小与传真机等同的台式设备。有些应用中，甚至把ECG嵌入到其他仪器中，例如病人监护仪、自动体外除颤器(AED)等。所有ECG都通过连接在身体特殊部位的电极采集心电信号，身体产生的心电信号幅度只有几个毫伏，通过连接在身体特定位置的电极，可以从不同的角度观察心电活动，每个位置都可以作为ECG的一个输出通道显示并打印，每个通道代表两个电极之间的差分电压或某一电极与几个电极平均电压的差值，电极间的不同组合可以显示出比电极数更多的通道。除了生物信号外，多数ECG还会检测两个人工信号，其中植入式心脏起搏器(简称为起搏信号)是最重要的信号。起搏信号时间相当短，从数十微秒到几毫秒，幅度从几毫伏到接近1V。通常，ECG必须同时侦测是否存在起搏信号，以防干扰其他心电信号。第二种人工信号用于检测导联脱落，即电极的接触不良。许多ECG需要在电极接触不良时发出报警指示。为此，ECG设备产生一个信号用于测量电极与人体间的阻抗，从而检测是否存在导联脱落。测量信号可以是交流或直流，也可以兼用。某些ECG还可以在检测导联脱落的状态时通过分析阻抗检测呼吸频率。应该连续检测导联脱落状态，而且不能妨碍心电信号的准确测量。CC254X系列单片机在医疗设备行业应用很广泛,以其低功耗，外围设计简单的优点得到了设计者的喜欢。而心电图或CT的复杂的医疗设备应用的很多。心电图机是诊断心脏病的重要仪器之一，能够为医生提供最直观的心电波形。欧美国家已经普遍使用十二导心电图机。十二导联心电图同步记录能客观表达各波、段和间期，可以对早博、心动过速、预激综合征、束支阻滞及分支阻滞等进行定位诊断与鉴别诊断；将心电数据存入数据库，可以进行各种电参数的统计学处理，为临床医疗和科研工作带来了极大便利。根据目前的微电子、单片机和计算机技术成功研制出一种便携式心电图机，它可通过液晶显示器显示心电图，同时将数据在计算机上显示并通过网络实现信息远传，是一种新颖的临床和家庭兼用的心电图机。
4. 研究方案
本次新型三导联心电图（ECG）设计采用TI公司的CC254X系列的CC2541作为控制核心，可方便地实现心电信号的采集、处理、显示以及传输，能准确获取反应心电特征及其变化规律的心电信号，并可通过单片机的控制在液晶屏上以图形方式显示和存储，为实现家庭医疗远程诊断进行了前瞻性的研究。与常规设计相比，本系统具有性能稳定、精度高、抗干扰能力强等特点，具有良好的应用前景。其硬件部分主要包含：数据采集模块、数据采集控制与处理模块、通信模块和电源管理模块。带通滤波电路部分用来滤除心电信号频率范围以外的噪声;陷波电路用于滤除50Hz工频干扰和35Hz肌电干扰;生物电信号数据采集电路部分用来采集放大后的各导联心电信号并将数据发送给单片机;右腿驱动电路部分不仅可以抑制50Hz工频干扰，还可根据检测到的心电信号适当调整人体电平，便于ADC采样;数据处理显示部分用来采用滤波算法处理采集的数据并实时显示心电波形;网络传输部分用来将采集的心电数据传输至医院或疾病控制中心，便于随时了解病人的状况。
5. 工作计划
第1周资料学习，CC2541单片机原理学习，ADS1191芯片原理学习；
第2周心电监测原理学习（包括对心电图各种波形的分析）及ADS1191芯片编程
第3周CC2541单片机相关驱动程序监控程序编制
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