家用holter监控器的设计方案解析

一 背景分析与应用市场分析

心脏作为生物体新陈代谢和能量传递的动力中心，对人体的重要性是不言而喻的。各种心脏疾病几乎都和心脏的生物电活动相关联。在当前的社会中，心脏病等心血管已经成为了世界死亡人数最多，号称“头号杀手”。由于心脏病有突发性以及长久性，对心脏病人也需要长期的治疗和监护，能够帮助了解某些药物和电解质紊乱对心肌的作用目前心电图机有很大的需求，这种电子医疗仪器为holter。各大公司推出不同产品方案，其竞争要点集中在微弱信号检测精确度、成本、可靠性及功能扩展等方面。心电的主要特点是：

1、信号十分微弱，幅度小于5mV。

2、常见的心电频率一般在0—100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近。

3、测量时心电电极阻抗较大，一般在几百千欧以上。

4、极易受到工频干扰。

本设计利用PIC微处理器的集成度高、具有USB接口和网络接口的特点设计实现了家用holter监控器，比较目前的商用holter仪器，具有不用去医院传输数据的特点，符合信息设计的技术发展。

二心电模拟处理模块

由于心电信号的特点，有些工作必须由模拟硬件实现。本课题组已经完成了基本的硬件设计。框图如下：

3、软件流程介绍

本设计基于PIC32器件优势实现了3导联心电图holter监控器，具有心电信号传感及选择、输入耦合、阻抗匹配、前置放大、滤波、ADC转换及检测算法、USB大容量存贮、网络传输等功能。主程序框图如下：

其中采集部分的QRS检测程序流程图如下：

初步的数据处理程序框图如下：

4、主要模块介绍

PIC32的USB和网络接口的应用在开发环境中已经有一定的demo，相信在这些DEMO的帮助下一定能够实现设计的功能。

其USB的DEMO如下

WINDOWS驱动程序包括INF和SYS两部分，INF放在windows/inf中，SYS放在WINDOW/SYSTEM32/DRIVER中。Windows利用inf文件来代替手工安装SYS文件。有些USB设备不需要安装驱动如HID类，但基于MCHPFSUSB的设备需要安装，环境提供了INF文件，只需要简单修改VID/PID就可以。Microchip's VID (0x04d8)，修改VID/PID首先在usb_descriptors.c文件中修改，然后在INF文件的“[DeviceList]段内的修改。

其网络接口的DEMO如下