應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括連接有信號(hào)調(diào)理電路以及A/D轉(zhuǎn)換器的采樣控制器，信號(hào)調(diào)理電路為與心電圖導(dǎo)聯(lián)相連的信號(hào)調(diào)節(jié)單元，并與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，在采樣控制器上則設(shè)有供數(shù)字信號(hào)輸出的數(shù)據(jù)輸出接口。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，采用采樣控制器的設(shè)計(jì)來替代現(xiàn)有采集系統(tǒng)使用CPU或DSP作為系統(tǒng)的控制部件，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，大大的提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理效率，不僅有利于降低產(chǎn)品成本、縮短研發(fā)周期和提高系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，而且還有利于縮小系統(tǒng)體積和降低系統(tǒng)損耗。
【專利說明】應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體的說，是應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是心電監(jiān)護(hù)儀的重要組成部分，隨著目前心血管疾病發(fā)病率的提高，每年死于心血管疾病的人數(shù)已高達(dá)幾十萬，因此，提高心電監(jiān)護(hù)儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能，對(duì)提高人民健康水平也有著重大的現(xiàn)實(shí)意義?；诂F(xiàn)有技術(shù)，我們知道，心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要作用是把模擬心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理，當(dāng)然，其精確性和可靠性也是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是以CPU (微控制器)或DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)作為控制部件，通過編程的方式來控制模數(shù)變換器，從而實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，然而，在實(shí)際使用時(shí)，這種方案必將造成CPU或DSP的中斷系統(tǒng)的頻繁動(dòng)作，造成CPU或DSP實(shí)時(shí)數(shù)字處理速度能力的削弱。基于這一狀況，本實(shí)用新型提出了一種新型心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能減輕CPU或DSP的負(fù)擔(dān)，提高實(shí)時(shí)數(shù)字處理能力，還能有效的控制系統(tǒng)的制作成本，提高系統(tǒng)控制的可靠性，具有極高的實(shí)用價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用采樣控制器的設(shè)計(jì)，大大的提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理效率，不僅有利于降低產(chǎn)品成本、縮短研發(fā)周期和提高系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，而且還有利于縮小系統(tǒng)體積和降低系統(tǒng)損耗。
[0004]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有使用CPU或DSP作為控制部件的心電圖采集系統(tǒng)而言，現(xiàn)有技術(shù)往往存在硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜、體積龐大、軟件編寫繁瑣、開發(fā)周期長(zhǎng)以及研制成本高等一系列問題，因此，為解決上述問題，本實(shí)用新型提出了如下結(jié)構(gòu):包括連接有信號(hào)調(diào)理電路以及A/D轉(zhuǎn)換器的采樣控制器，信號(hào)調(diào)理電路為與心電圖導(dǎo)聯(lián)相連的信號(hào)調(diào)節(jié)單元，并與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，在采樣控制器上則設(shè)有供數(shù)字信號(hào)輸出的數(shù)據(jù)輸出接口，在本實(shí)用新型中，采樣控制器可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、處理、回放、存儲(chǔ)、通信和顯示等多功能于一體，大大的提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理效率，極具實(shí)用價(jià)值。
[0005]考慮到從心電圖導(dǎo)聯(lián)出來的心電信號(hào)是低頻信號(hào)(能量主要集中在0.05Hz?100Hz)，本實(shí)用新型提出了信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)，如下所示:所述的信號(hào)調(diào)理電路由相互連接的模擬放大電路以及采集保持器組成，模擬放大電路連接在心電圖導(dǎo)聯(lián)上，采集保持器連接在A/D轉(zhuǎn)換器上，而所述的采樣控制器則與采集保持器相連接，在實(shí)際使用時(shí)，從心電圖導(dǎo)聯(lián)出來的心電信號(hào)首先被送入模擬放大電路，進(jìn)行模擬信號(hào)處理，濾掉心電信號(hào)中的各種干擾成份，然后，再被送到采集保持器進(jìn)行采集保持，最后，才被送入到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)然，整個(gè)采樣過程均由采樣控制器來控制實(shí)現(xiàn)的。
[0006]由上述結(jié)構(gòu)可知，采樣控制器的主要作用時(shí)產(chǎn)生各種控制信號(hào)和檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，以確保采樣系統(tǒng)的正常工作，為此，所述的采樣控制器包括分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連的分頻模塊以及ADC控制模塊，在分頻模塊以及ADC控制模塊上還連接有與A/D轉(zhuǎn)換器相連的數(shù)據(jù)鎖存器，所述的數(shù)據(jù)輸出接口則連接在數(shù)據(jù)鎖存器上。
[0007]為更好的實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，所述的分頻模塊包括分別與ADC控制模塊相連接的50倍分頻器以及500倍分頻器，50倍分頻器與500倍分頻器相互連接，在A/D轉(zhuǎn)換器上則定義有供50倍分頻器相連接的CLOCK引腳以及供500倍分頻器相連接的START引腳、ALE引腳，其中，50倍分頻器連接在采樣控制器的外圍晶振電路上，并供外圍晶振電路所產(chǎn)生的25MHz時(shí)鐘輸入。
[0008]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在所述的A/D轉(zhuǎn)換器上還定義有供ADC控制模塊相連接的EOC引腳以及OE引腳。
[0009]為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的ADC控制模塊以及A/D轉(zhuǎn)換器均為ADC0809 ;所述的模擬放大電路為AD620。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0011](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用采樣控制器的設(shè)計(jì)來替代現(xiàn)有采集系統(tǒng)使用CPU或DSP作為系統(tǒng)的控制部件，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜、體積龐大、軟件編寫繁瑣、開發(fā)周期長(zhǎng)以及研制成本高等一系列問題，大大的提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理效率，不僅有利于降低產(chǎn)品成本、縮短研發(fā)周期和提高系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，而且還有利于縮小系統(tǒng)體積和降低系統(tǒng)損耗。
[0012](2)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，采用信號(hào)調(diào)理電路連接在心電圖導(dǎo)聯(lián)上，避免了因心電信號(hào)頻率過低而造成的采集精度低等缺陷，由AD620制作而成的模擬放大電路則可用于過濾心電信號(hào)中的各種干擾因素，提高數(shù)據(jù)采集的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0015]實(shí)施例:
[0016]現(xiàn)有的心電采集系統(tǒng)多采用CPU或DSP作為控制部件，并通過在CPU或DSP等芯片中編寫復(fù)雜的程序來實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的采集功能，而為克服上述技術(shù)存在的硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜、體積龐大、軟件編寫煩瑣、開發(fā)周期長(zhǎng)和研制成本高等一系列問題，本實(shí)用新型提出了應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用采樣控制器作為系統(tǒng)的控制核心，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、處理、回放、存儲(chǔ)、通信和顯示等多功能于一體，不僅有利于降低產(chǎn)品成本、縮短研發(fā)周期和提高系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，而且還有利于縮小系統(tǒng)體積和降低系統(tǒng)損耗。如圖1所示，本實(shí)用新型主要由信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器以及采樣控制器三部分組成，信號(hào)調(diào)理電路以及A/D轉(zhuǎn)換器均連接在采樣控制器上，其中，信號(hào)調(diào)理電路為與心電圖導(dǎo)聯(lián)相連的信號(hào)調(diào)節(jié)單元，并與A/D轉(zhuǎn)換器相連接；在采樣控制器上則設(shè)有供數(shù)字信號(hào)輸出的數(shù)據(jù)輸出接口。[0017]由上述結(jié)構(gòu)可知，采樣控制器的功能包括兩點(diǎn):控制信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行模擬信號(hào)的處理以及控制A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行采集和模/數(shù)轉(zhuǎn)換，其結(jié)構(gòu)如下所示:
[0018](I)信號(hào)調(diào)理電路:如圖1所示，主要由相互連接的模擬放大電路以及采集保持器組成，模擬放大電路連接在心電圖導(dǎo)聯(lián)上，采集保持器連接在A/D轉(zhuǎn)換器上，而采樣控制器則與采集保持器相連接。該設(shè)計(jì)主要考慮到從心電圖導(dǎo)聯(lián)出來的心電信號(hào)是低頻信號(hào)(能量主要集中在0.05Hz?100Hz)，因此，從心電圖導(dǎo)聯(lián)出來的心電信號(hào)首先被送入模擬放大電路，進(jìn)行模擬信號(hào)處理，濾掉心電信號(hào)中的各種干擾成份，然后，再被送到采集保持器進(jìn)行采集保持，最后，才被送入到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)然，整個(gè)采樣過程均由采樣控制器來控制實(shí)現(xiàn)的。為達(dá)到心電信號(hào)放大的指標(biāo)要求，本實(shí)用新型所述的模擬放大電路可采用AD620制作而成。
[0019](2)采樣控制器:包括分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連的分頻模塊以及ADC控制模塊，在分頻模塊以及ADC控制模塊上還連接有與A/D轉(zhuǎn)換器相連的數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)輸出接口則連接在數(shù)據(jù)鎖存器上。在本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)鎖存器可用于鎖存被A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；采樣控制器的主要作用是產(chǎn)生各種控制信號(hào)和檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，以確保采樣系統(tǒng)的正常工作；而ADC控制模塊則產(chǎn)生整個(gè)系統(tǒng)正常工作所需的各個(gè)時(shí)序，使整個(gè)系統(tǒng)有條不紊地工作。當(dāng)然，為更好的實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，如圖1所示，分頻模塊的結(jié)構(gòu)可概括如下:包括分別與ADC控制模塊相連接的50倍分頻器以及500倍分頻器，50倍分頻器與500倍分頻器相互連接，其中，50倍分頻器連接在采樣控制器的外圍晶振電路上，并供外圍晶振電路所產(chǎn)生的25MHz時(shí)鐘輸入。
[0020](3) A/D轉(zhuǎn)換器:該器件在采樣控制器的控制下，可將采集所得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送入采樣控制器中，供其輸出，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，組成采樣控制器的各功能模塊(如:50倍分頻器、500倍分頻器、ADC控制模塊、數(shù)據(jù)鎖存器)，均連接在該芯片上，而為更好的實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型在A/D轉(zhuǎn)換器上分別定義有50倍分頻器相連接的CLOCK引腳；供500倍分頻器相連接的START引腳、ALE引腳；供ADC控制模塊相連接的EOC引腳以及OE引腳，ADC控制模塊可采用ADC0809。
[0021]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，采用采樣控制器的設(shè)計(jì)來替代現(xiàn)有采集系統(tǒng)使用CPU或DSP作為系統(tǒng)的控制部件，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，大大的提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理效率，不僅有利于降低產(chǎn)品成本、縮短研發(fā)周期和提高系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，而且還有利于縮小系統(tǒng)體積和降低系統(tǒng)損耗。
[0022]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括連接有信號(hào)調(diào)理電路以及A/D轉(zhuǎn)換器的采樣控制器，信號(hào)調(diào)理電路為與心電圖導(dǎo)聯(lián)相連的信號(hào)調(diào)節(jié)單元，并與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，在采樣控制器上則設(shè)有供數(shù)字信號(hào)輸出的數(shù)據(jù)輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)理電路由相互連接的模擬放大電路以及采集保持器組成，模擬放大電路連接在心電圖導(dǎo)聯(lián)上，采集保持器連接在A/D轉(zhuǎn)換器上，而所述的采樣控制器則與采集保持器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的采樣控制器包括分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連的分頻模塊以及ADC控制模塊，在分頻模塊以及ADC控制模塊上還連接有與A/D轉(zhuǎn)換器相連的數(shù)據(jù)鎖存器，所述的數(shù)據(jù)輸出接口則連接在數(shù)據(jù)鎖存器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的分頻模塊包括分別與ADC控制模塊相連接的50倍分頻器以及500倍分頻器，50倍分頻器與500倍分頻器相互連接，在A/D轉(zhuǎn)換器上則定義有供50倍分頻器相連接的CLOCK引腳以及供500倍分頻器相連接的START引腳、ALE引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:在所述的A/D轉(zhuǎn)換器上還定義有供ADC控制模塊相連接的EOC引腳以及OE引腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的ADC控制模塊以及A/D轉(zhuǎn)換器均為ADC0809。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的模擬放大電路為AD620。
【文檔編號(hào)】A61B5/0402GK203662752SQ201320768957
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】張海峰 申請(qǐng)人:成都飛逸計(jì)算機(jī)服務(wù)有限公司