心血管疾病是危害人类健康的多发性疾病之一,心电图(electrocardiogram,ECG)的准确检测和分析对于心血管疾病的诊断起着至关重要的作用。家庭护理和户外急救对ECG检测设备的便携性和抗干扰性提出了更高的要求。随着微电子技术、微处理器技术的迅速发展和电子工艺的改进,可以研制一种既能自动检测,又能存储和回放分析的低成本便携式心电检测系统,这也是目前国内外研究的热点课题之一。本文根据心电监护的基本要求和特点,对系统的硬件和软件进行研究与设计。系统硬件主要由模拟电路和数字电路组成,模拟电路根据心电检测中可能遇到的各种干扰信号及其特点,对心电信号进行预处理,把混杂在心电信号中的各种噪声滤除,得到准确和完整的QRS波;数字电路是整个系统的中枢,负责资源的调度和系统主要功能的实现。软件方面,在结构上分为底层硬件驱动程序和与功能相关的主控程序及各功能子程序。底层硬件驱动程序直接负责硬件操作,为上层提供一系列的接口函数;主控程序和功能子程序作为整个程序的核心,通过调用中断函数实现对硬件的操作。底层硬件驱动程序的功能是控制ECG模块、连接外部存储器、初始化各端口和显示屏。主控程序和功能子程序的功能是数据采集、数字信号处理、显示和存储ECG波形和心率。核心问题是QRS波检测算法,本文采用双可变阈值法和滑动时间窗,增强了R波的识别和定位,然后通过滑动平均计算心率,提高了心率计算的速度和准确性。最后对系统的硬件和软件进行了分级调试,经过验证系统能够准确、有效地识别心电检测中的大信号、小信号、峰值突变的信号。