开源电赛心电图电路心电图仪设计,2020年电赛A题-无线运动传感节点 2004年电赛B题-简易心电图仪基于STC12C5A60S2单片机的【心电图示仪】

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心电图电路 心电图仪设计
2020年电赛A题-无线运动传感节点
2004年电赛B题-简易心电图仪
基于STC12C5A60S2单片机的【心电图示仪】程序+电路+PCB 2020年TI杯大学生电子设计竞赛题A-无线运动传感节点2004年湖北省大学生电子设计竞赛试题简易心电图仪（B题）
在自动控制和非电测量等系统中，常用各种传感器将非电量（如温度、压力等）的变化变换为电信号，再进行处理和显示。由于此电信号的变化量常常很小，一般只有几十微伏到几十毫伏，所以要将电信号的变化量加以放大才能进行后续处理。 
放大器由运放A1、A2组成差分电路，信号从同相端输入，输入电阻很高，A3组成第二级差分电路，对A1、A2的输出信号进行差分放大。
AD620 INA128 INA333
心电采集与程控放大部分应包括：AD620前端放大、0．05~100 Hz的带通滤波、50 Hz陷波、手动放大、程控放大和电平提升等电路。其中程控放大功能利用CD4051电子开关的数字选通实现，具有1～50倍的调节范围。
 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的便携设备到超过$5000、大小与传真机等同的台式设备。有些应用中，甚至把ECG嵌入到其它仪器中，比如病人监护仪、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。这些通道一般称为“导联” (或“通道”)，一个12导联的ECG设备具有12个独立的图形显示通道。基于不同应用，导联数量可以在1至12之间选择。问题是，连接电极的导线有时也被称为导联，这样容易引起混淆，因为12导联(12通道)的ECG只需要10个电极(10条线)，所以要仔细判断所使用的“导联”。
通过三导联采集人体的心电信号，依次通过前置放大、高通滤波、50HZ陷波、主放大和低通滤波电路，得到可以在示波器上较清楚显示的心电图。其中，第一级前置放大是CMRR很大的差动放大器，此处采用仪用放大器AD620，放大倍数固定为10的电路；第二级是二阶有源高通滤波器电路，所设计的截止频率为0.05Hz；第三级是50hz陷波电路，能有效去除50HZ工频干拢；第四级是主放大，放大倍数为100倍，采用TL084；第五级为低通滤波器电路，所设计的截止频率为100Hz。该电路具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低温漂和高信噪比等特点,很好地满足心电采集设备的要求，电路简单可靠，可行性强。
心血管疾病是人类死亡的主要疾病之一，许多患者心脏病发作后由于未能及时发现和抢救极易发生死亡。然而由于心律失常的出现常常是偶发的，使用通常的心电图机等短程分析方法不易发现，现在较为有效的方法就是采用记录2小时以至更长时间的心电图并加以分析以期捕捉到心律失常波形。
   心电放大电路设计应满足以下基本要求：⑴在测量过程中不允许影响正常的生理过程；⑵测得的生理信号不得失真；⑶最大可能地将信号与各种干扰分离；⑷一旦有电击事故等危险情况发生必须对病人提供有效地保护。其中，⑴、⑵、⑷直接与前置放大器设计的优劣有关，⑶主要靠后级的滤波电路实现，但是仍依赖前置级的成功设计。
   本文研究设计了一种低功耗、结构简单、性价比高的心电放大器，在此基础上可研制出便携式动态心电记录仪。该仪器的最大优点是电路简单、实用、低功耗且成本低廉，对各中小型医院的危重病人的抢救和家庭监护有较好的实用价值。本文设计的心电放大器包括前置放大电路、高通滤波电路、陷波电路、低通放大电路和主放大输出电路五个部分。
2 心电信号的产生及特征
   心脏是人体中血液循环的动力源泉，依靠心脏的有节律性的搏动，使得血液不断在体内循环，以维持正常的生命活动。心电信号的特点
   （1）微弱性：从人体体表拾取的心电信号很微弱，一般只有0.05mV～5mV。

  （3）低频特性：人体心电信号的频谱范围主要集中在0.05～100Hz，分布的带宽范围有限，其频率是比较低的。
  （4）随机性：人体心电信号是反映人体机能的信号，它是整个人体系统信息的一部分。由于人体的不均匀性以及可接收多通道输入，信息易随外界干扰而变化，从而使心电信号表现出随机性。

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