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摘要：针对心脏病发作的突然性和随机性，为了对心脏病患者的信号进行随时的监护，本文介绍了一种全新的便携式无线心电监护仪，该监护仪基于MSP430设计，携带方便，能够随时采集和监控心脏病患者的心电信号，并进行显示和报警。
关键词：MSP430；便携式；无线电心电监护仪；
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-06-00266-01心脏病是现代社会的一种高发疾病，具有突发性和随机性，而且死亡率很高，对现代人的生命和健康造成了很大的威胁。现代医学发现，如果能够监测患者在工作、生活等正常条件状态的心电信号，就可以获得其潜在的、初级的心电信息，根据其心电信息来对患者的早期心脏状态进行诊断和治疗，降低由于心脏病突发而造成的后遗症以及死亡率。
一、传统的心电监护仪
目前市面上常见的心电监护仪基本上已经可以实现对心脏病患者的心电信号进行监测。传统的心电监测仪中包括图形打印、图形显示、实时诊断和网络联接等高级功能，能够监测心脏病患者的心电信息。然而，传统的心电监护仪的体积和重量都较大，操作程序较为复杂，携带不便，而且基本上只能对数据进行有限传输，医生与患者之间不能进行便利的沟通。
二、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的工作原理
基于MSP430的便携式无线心电监护仪需要使用ECG技术，ECG作为一种信号，具有周期性微弱、信噪比低的特点。因此，采集ECG信号很容易受到人体和仪器的干扰，并且还会出现工频干扰。所以稳定基线、消除干扰就是ECG特征参数提取技术的关键所在。将信号放大后用滤波进行处理，将通带保证为0.05至100赫兹，并对50赫兹工频的干扰进行抑制。图1为便携式无线心电监护仪心电信号采集原理框架。
图1心电信号采集原理框架
基于MSP430的便携式无线心电监护仪的主要工作原理是从电极中提取ECG，将其传送至前置放大器，进而以高通滤波将低频基线干扰和直流信号滤除，再传导至后级放大镜。由滤波器对50赫兹的工频干扰进行滤除，由低通滤波器处理后成为有用的0.05至100赫兹的ECG。最后经A/D进行转换后，由单片机进行处理。如果导联脱落则单片机会进行自动报警。
基于MSP430的便携式无线心电监护仪具有良好的便携性，不同环境下电极和电位的变化会使基线产生波动。因此基于MSP430的便携式无线心电监护仪能够对病人各种原因造成的电极脱落和接触不良进行自检，并自动提醒病人对电极进行调整。下图2为便携式无线心电监护仪系统原理结构框图。
图2系统原理结构框图
三、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的硬件结构
基于MSP430的便携式无线心电监护仪主要的硬件结构有键盘及LCD显示模块、电源模块、数据存储模块、蓝牙无线数据传输模块、心电信号采集模块、心电信号放大滤波处理模块、MSP430F449模块等等。
心电监护仪与人体相连所得到的信号容易受到各种干扰，主要是运动伪迹、肌电噪声、基线漂移以及50赫兹工频。因此，由模拟放大电路将心电信号进行放大和滤波之后，由MSP430单片机进行有效的转换，显示器对采集到的波形进行显示。ECG检波对稳定后的波形进行分析，得出实时心率，从而分析病人的心率是否失常。对于监测到的异常心率，心电监护仪会立即进行报警，并使用蓝牙无线通信模块将心率异常的情况传至电脑或者医院的中心监测站。
四、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的软件设计
（一）液晶显示程序
液晶显示菜单、心电波形动态等都要依靠液晶显示子程序来进行显示。液晶显示的控制器包括初始化参数和清屏。心电监护仪的控制器系统没有汉字库，汉字以及字符都依靠用户自行建立点阵子模库，可以使用逆向取模和纵向取模的方式对字符进行编码和显示，最多可以一次显示32个汉字。A/D转换存储器所存储的数值根据一定的比例在显示屏上的相应位置进行显示。
（二）蓝牙通信设备
基于MSP430的便携式无线心电监护仪使用蓝牙无线通信设备实现了无线化，采集到的心电数据可以寄存于TXSTA，蓝牙无线通信设备可以将心电数据向医院中心监测站或者家用电脑进行发送。在基于MSP430的便携式无线心电监护仪系统中，使用USART通信将蓝牙模块和MSP430进行异步模式连接。
（三）信号转化程序
基于MSP430的便携式无线心电监护仪的模数转化具有极强的精度，具有通用和高速的特点。在实际使用中通过采样保持寄存器来实现对采样时间的控制，并进行单通道模式进行信号的多次转化，最后通过对ADC12IFG.0状态的检测来判定转化的完成。转化结束后，采样中断程序中的其他模块还要对心电数据进行进一步的处理。
五、结语
基于MSP430的便携式无线心电监护仪具有先进的硬件设备和软件设备，能够有效的对心脏病患者的心电信息进行实时的监控，并随时依靠蓝牙系统将数据传送至家用电脑或医院中线监测站。基于MSP430的便携式无线心电监护仪实现了无线化，极大的提高的心电监护仪的便携性，使用更加简单便捷，为心脏病的早期诊断提供了依据，无论是对于医患之间的及时交流还是患者自身都有着极大的作用，降低了心脏病带来的后遗症和死亡率。
参考文献：
[1]刘自立,许剑,陈金水等.基于无线片上系统技术的心电监护系统的设计与开发[J].中国科技论文在线.2012(01)
[2]陈京水,李业勤.基于MSP430动态心电存储系统的设计[J].中国医学装备.2010(08)
关键词：MSP430；便携式；无线电心电监护仪；
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-06-00266-01心脏病是现代社会的一种高发疾病，具有突发性和随机性，而且死亡率很高，对现代人的生命和健康造成了很大的威胁。现代医学发现，如果能够监测患者在工作、生活等正常条件状态的心电信号，就可以获得其潜在的、初级的心电信息，根据其心电信息来对患者的早期心脏状态进行诊断和治疗，降低由于心脏病突发而造成的后遗症以及死亡率。
一、传统的心电监护仪
目前市面上常见的心电监护仪基本上已经可以实现对心脏病患者的心电信号进行监测。传统的心电监测仪中包括图形打印、图形显示、实时诊断和网络联接等高级功能，能够监测心脏病患者的心电信息。然而，传统的心电监护仪的体积和重量都较大，操作程序较为复杂，携带不便，而且基本上只能对数据进行有限传输，医生与患者之间不能进行便利的沟通。
二、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的工作原理
基于MSP430的便携式无线心电监护仪需要使用ECG技术，ECG作为一种信号，具有周期性微弱、信噪比低的特点。因此，采集ECG信号很容易受到人体和仪器的干扰，并且还会出现工频干扰。所以稳定基线、消除干扰就是ECG特征参数提取技术的关键所在。将信号放大后用滤波进行处理，将通带保证为0.05至100赫兹，并对50赫兹工频的干扰进行抑制。图1为便携式无线心电监护仪心电信号采集原理框架。
图1心电信号采集原理框架
基于MSP430的便携式无线心电监护仪的主要工作原理是从电极中提取ECG，将其传送至前置放大器，进而以高通滤波将低频基线干扰和直流信号滤除，再传导至后级放大镜。由滤波器对50赫兹的工频干扰进行滤除，由低通滤波器处理后成为有用的0.05至100赫兹的ECG。最后经A/D进行转换后，由单片机进行处理。如果导联脱落则单片机会进行自动报警。
基于MSP430的便携式无线心电监护仪具有良好的便携性，不同环境下电极和电位的变化会使基线产生波动。因此基于MSP430的便携式无线心电监护仪能够对病人各种原因造成的电极脱落和接触不良进行自检，并自动提醒病人对电极进行调整。下图2为便携式无线心电监护仪系统原理结构框图。
图2系统原理结构框图
三、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的硬件结构
基于MSP430的便携式无线心电监护仪主要的硬件结构有键盘及LCD显示模块、电源模块、数据存储模块、蓝牙无线数据传输模块、心电信号采集模块、心电信号放大滤波处理模块、MSP430F449模块等等。
心电监护仪与人体相连所得到的信号容易受到各种干扰，主要是运动伪迹、肌电噪声、基线漂移以及50赫兹工频。因此，由模拟放大电路将心电信号进行放大和滤波之后，由MSP430单片机进行有效的转换，显示器对采集到的波形进行显示。ECG检波对稳定后的波形进行分析，得出实时心率，从而分析病人的心率是否失常。对于监测到的异常心率，心电监护仪会立即进行报警，并使用蓝牙无线通信模块将心率异常的情况传至电脑或者医院的中心监测站。
四、基于MSP430的便携式无线心电监护仪的软件设计
（一）液晶显示程序
液晶显示菜单、心电波形动态等都要依靠液晶显示子程序来进行显示。液晶显示的控制器包括初始化参数和清屏。心电监护仪的控制器系统没有汉字库，汉字以及字符都依靠用户自行建立点阵子模库，可以使用逆向取模和纵向取模的方式对字符进行编码和显示，最多可以一次显示32个汉字。A/D转换存储器所存储的数值根据一定的比例在显示屏上的相应位置进行显示。
（二）蓝牙通信设备
基于MSP430的便携式无线心电监护仪使用蓝牙无线通信设备实现了无线化，采集到的心电数据可以寄存于TXSTA，蓝牙无线通信设备可以将心电数据向医院中心监测站或者家用电脑进行发送。在基于MSP430的便携式无线心电监护仪系统中，使用USART通信将蓝牙模块和MSP430进行异步模式连接。
（三）信号转化程序
基于MSP430的便携式无线心电监护仪的模数转化具有极强的精度，具有通用和高速的特点。在实际使用中通过采样保持寄存器来实现对采样时间的控制，并进行单通道模式进行信号的多次转化，最后通过对ADC12IFG.0状态的检测来判定转化的完成。转化结束后，采样中断程序中的其他模块还要对心电数据进行进一步的处理。
五、结语
基于MSP430的便携式无线心电监护仪具有先进的硬件设备和软件设备，能够有效的对心脏病患者的心电信息进行实时的监控，并随时依靠蓝牙系统将数据传送至家用电脑或医院中线监测站。基于MSP430的便携式无线心电监护仪实现了无线化，极大的提高的心电监护仪的便携性，使用更加简单便捷，为心脏病的早期诊断提供了依据，无论是对于医患之间的及时交流还是患者自身都有着极大的作用，降低了心脏病带来的后遗症和死亡率。
参考文献：
[1]刘自立,许剑,陈金水等.基于无线片上系统技术的心电监护系统的设计与开发[J].中国科技论文在线.2012(01)
[2]陈京水,李业勤.基于MSP430动态心电存储系统的设计[J].中国医学装备.2010(08)