人体心电心音信号同步检测系统设计

设计了一种动态心电心音信号同步检测系统，对系统的整体设计方案进行了介绍，采用内置A/D的MSP430F149单片机和USB通信接口传输的采集系统进行同步采集、实时存储，并用VC++6.0开发了客户定征分析软件系统。最后经过临床验证，本系统误差小，实用意义很大。 该文介绍了一种人体心电心音信号同步检测系统的设计，该系统旨在解决临床医学中心电图和心音图无法同步采集的问题，提高心血管疾病诊断的准确性和效率。系统的核心是采用内置A/D转换器的MSP430F149单片机和USB通信接口，实现了心电与心音信号的同步采集、实时存储。 心电图信号是反映心脏电生理活动的重要指标，而心音则揭示心脏机械活动和血液流动情况。由于心电图和心音图的同步分析缺乏，对疾病的早期诊断和发病机制研究造成了困扰。因此，设计此系统对于心血管疾病的早期识别具有重大意义。系统通过VC++6.0开发的软件，提供了用户友好的界面和分析功能。 系统硬件设计包括模拟部分和数字部分。模拟部分主要负责信号的获取和预处理，包括心电和心音两个独立的回路。心电回路采用心电电极、前置放大、光电隔离、滤波和电平抬升电路，确保信号在进入A/D转换之前被净化和放大。心音回路则通过心音传感器、放大器和滤波电路提取清晰的心音信号。两个回路同步工作，确保信号同步性。 数字部分由A/D转换器、MSP430F149单片机、USB通信接口和PC机组成。MSP430F149单片机以其高效能和低功耗特性，处理来自模拟部分的信号，通过USB接口将数据实时传输到PC机。PC机的处理能力用于对心电和心音信号进行深度分析和显示，提供诊断依据。 在模拟电路部分，心电前置放大器设计了屏蔽驱动和右腿接地电路，以提高输入阻抗和共模抑制比，降低高频电刀干扰的影响。光电隔离则确保了信号安全和抗干扰能力。滤波与电平抬升电路采用二阶有源带通滤波和50 Hz陷波电路，去除噪声和干扰，同时调整信号电平，使之适应A/D转换的要求。 数字电路部分，A/D转换器与MSP430F149单片机的结合，实现了高速、高精度的数据采集。MSP430F149内置的12位A/D转换器可以处理多达8个通道的信号，采样率高达200kb/s，满足了实时同步检测的需求。 该系统创新性地结合了心电和心音的同步检测，通过精巧的硬件设计和高效的软件支持，实现了对人体心电心音信号的准确捕捉和分析，为临床诊断提供了有力的技术支持。其便携性、低功耗和高实用性使得该系统在医院和家庭环境中都有广泛的应用前景。