便携式心电采集设备设计与实现

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2023.02.016

山东科学 ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (2): 128-134.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2023.02.016

• 其他研究论文 • 上一篇

便携式心电采集设备设计与实现

李鹏宇¹(), 郑春雷²

1.上海电子信息职业技术学院中德工程学院,上海 201411
2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050

收稿日期:2022-07-01 出版日期:2023-04-20 发布日期:2023-04-11
作者简介:李鹏宇(1977—),男,博士,研究方向为物联网技术与应用,电子与通信系统等。E-mail:4010087@qq.com

Design and implementation of a portable electrocardiogram acquisition device

LI Pengyu¹(), ZHENG Chunlei²

1. School of Sino-German Engineering,Shanghai Technical Institute of Electronics & Information, Shanghai 201411, China
2. Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050,China

Received:2022-07-01 Online:2023-04-20 Published:2023-04-11

摘要/Abstract

摘要：

针对心律不齐、心肌缺血、早搏等心脏疾病的相关人群,设计了一款便携式心电监测设备,用于疾病的早期发现和预防。首先对一款型号为RT1025的前端心电信号采集芯片进行了研究,并针对肌电噪声、50 Hz工频干扰等常见噪声开发了去噪声无限冲激响应滤波算法,最后完成了心电数据采集和通信的程序设计。该设备工作状态稳定,数据采集和控制简单,为便携式心电采集设备的设计提供了参考依据,对于预防和实时监测心血管方面的疾病具有重要意义。

关键词: 便携式心电监测设备, 模拟前端, IIR滤波算法, 蓝牙通信

Abstract:

A portable electrocardiogram(ECG) monitoring device is designed for people with arrhythmia, myocardial ischemia, premature beats, and other heart diseases, and it is used for disease detection and prevention. In this paper, the RT1025 front-end ECG signal acquisition chip is studied first, followed by the development of a denoising infinite impulse response filtering algorithm for common noise such as electromyogram noise and 50 Hz power frequency interference, and the completion of program design for ECG data acquisition and communication. This equipment is stable in working condition, simple in data acquisition and control, and serves as a model for the design of portable ECG acquisition equipment. It is also important for the prevention and real-time monitoring of cardiovascular diseases.

Key words: portable electrocardiogram, analog front end, infinite impulse response filtering algorithm, bluetooth communication

中图分类号:

TP23

李鹏宇, 郑春雷. 便携式心电采集设备设计与实现[J]. 山东科学, 2023, 36(2): 128-134.

LI Pengyu, ZHENG Chunlei. Design and implementation of a portable electrocardiogram acquisition device[J]. Shandong Science, 2023, 36(2): 128-134.

图/表 9

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

参考文献 15

[1]	胡寿盛. 2021年中国心血管病医疗质量报告[J]. 中国循环杂志, 2021, 11(36):1041-1064.
[2]	HOLTER N J. New method for heartstudies[J]. Science, 1961, 134(3486):1214-1220.DOI:10.1126/science.134.3486.1214. doi: 10.1126/science.134.3486.1214 pmid: 13908591
[3]	FAUST O, SHENFIELD A, KAREEM M, et al. Automated detection of atrial fibrillation using long shortterm memory network with RR interval signals[J]. Computers in Biology and Medicine, 2018, 102:327-335.DOI:10.1016/j.compbiomed.2018.07.001. doi: 10.1016/j.compbiomed.2018.07.001
[4]	祝伟仝. 基于柔性石墨烯电极的便携式生物电信号采集系统设计[D]. 保定: 河北大学, 2021.
[5]	钱超. 远程心电信号数据采集与预处理[D]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2021.
[6]	赵毅飞. 基于Android可穿戴生理参数检测系统的设计与实现[D]. 长春: 长春理工大学, 2021.
[7]	骆方正, 蒋明峰, 张鹏. 基于BMD101可穿戴式心电监测系统设计[J]. 电子测量技术, 2021, 44(21):113-119.DOI:10.19651/j.cnki.emt.2107313. doi: 10.19651/j.cnki.emt.2107313
[8]	胡佳伟. 心电可穿戴检测干扰抑制算法研究[D]. 南京: 南京大学, 2018.
[9]	贺璐璐. IIR数字滤波器的群延迟优化技术研究[D]. 西安: 西安邮电大学, 2019.
[10]	邱明林. 基于人体传感网的穿戴式远程健康监护系统的设计与实现[D]. 杭州: 浙江大学, 2013.
[11]	钱光明, 康日, 邓朝丰. 基于nRF52840的时槽演示实验[J]. 电脑知识与技术, 2021, 17(4):234-236.DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2021.0389. doi: 10.14004/j.cnki.ckt.2021.0389
[12]	董恒. 蓝牙5.0芯片nRF52840的显示控制器设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2020, 20(4):79-82.
[13]	梁彦. 基于小波分解和IIR滤波器的图示均衡器设计[D]. 广州: 广东工业大学, 2021.
[14]	林竞连. IIR滤波器的分析及音频提取[J]. 电子世界, 2021(8):67-68.DOI:10.19353/j.cnki.dzsj.2021.08.033. doi: 10.19353/j.cnki.dzsj.2021.08.033
[15]	齐园蕾, 杨飞然, 杨军. 基于CSR8670的高精度IIR滤波器实现[J]. 网络新媒体技术, 2019, 8(3):57-62.

便携式心电采集设备设计与实现

Design and implementation of a portable electrocardiogram acquisition device

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 9

参考文献 15

相关文章 7

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	郝宗睿, 李超, 张浩, 华志励, 任万龙. 基于PLC和伺服电机的主动冲箱式造波系统的控制及实现[J]. 山东科学, 2020, 33(3): 40-44.
[2]	朱思荣，周万里，张利群，杨艳，高广恒，赵晓华. 发酵过程生化指标检测的自动取样设计[J]. 山东科学, 2015, 28(6): 58-64.
[3]	刘盖，赵义强. 基于DSP和CPLD的数粒机计数系统设计[J]. J4, 2014, 27(2): 63-67.
[4]	曲君乐，吕斌，吴承璇，刘杰，雷卓. 太阳能电池板自动清扫装置的研制[J]. J4, 2013, 26(4): 51-55.
[5]	郭颜萍,崔天刚,邵宝民,初伟先. 气象仪功能模块自动检测仪的设计[J]. J4, 2012, 25(6): 61-64.
[6]	鲁成杰，徐晓飞，周扬，惠力. 机电一体化新型旋转式测流装置的设计与开发[J]. J4, 2012, 25(3): 98-102.
[7]	姜竞赛，李春杰. 一种新型的高精度动态车辆称重系统[J]. J4, 2012, 25(2): 87-91.