随着城市化、社会人口老龄化的加快,心脏病患病人数和死亡人数在持续增加,心脏病已经成为危害人类健康的主要疾病。心电图作为一种无创、有效的心脏病诊断手段,在临床医学中具有重要的参考价值。可穿戴式心电设备相对于目前临床上的心电仪器,具有实时采集心电图,实时上传心电数据等优势,这对于实现心脏的实时监测、诊断和预警很有必要。本文设计了一款多导联的可穿戴式心电信号设备,可以同时采集I、II、VI三个导联的心电图,该设备通过心电测试衣佩戴于人体上。心电测试衣通过电极贴片获取人体体表的模拟心电信号。该心电设备主要包括心电采集模块、控制模块、蓝牙通信模块和供电模块等四个部分。心电采集模块以专门采集生理信号的ADS1293芯片为主,对心电测试衣获取到的模拟心电信号进行放大、滤波后,将模拟心电信号转化成数字心电信号。控制模块控制整个心电设备的工作,以低功耗芯片MSP430F5529为核心,完成对ADS1293芯片内部寄存器的配置、从ADS1293芯片处读取心电数据、在其CPU内利用Huffman编码压缩心电数据等。蓝牙通信模块以CC2541芯片为主,使用蓝牙4.0协议与手机APP进行通信,达到将心电数据实时传输的目的。在供电模块中,采用锂电池对整个心电设备供电,并可以利用电源适配器通过Micro-USB接口对锂电池进行充电。本文所设计的多导联的可穿戴式心电信号设备能同时采集三个导联的心电图,相较于单导联可穿戴式心电设备,可以获取更多导联的心电图,更具临床价值。为了满足可穿戴式设备的低功耗要求,在硬件设计上,本文选用的ADS1293芯片、MSP430F5529芯片、CC2541芯片都是低功耗芯片。在软件上,通过优化MCU工作模式,降低MSP430的功耗;通过修改蓝牙4.0BLE协议栈,改善蓝牙通信过程中的参数;采用Huffman编码压缩心电数据,减少蓝牙传输的数据量,降低无线通信过程中的功耗。最后,对该可穿戴式心电设备进行了一系列测试。该多导联可穿戴式心电设备能够很好的完成采集心电数据、处理心电数据、蓝牙传输心电数据等功能。该设备采集到的心电图波形清晰,各个波形完整,可以在手机APP上看到实时心电图。在该设备上实现低功耗设计之后,可以使整个设备的功耗下降31%。