一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统的设计方法，操作者通过穿戴医用级导电织物电极进行生理电信号的实时采集；采用AD8232芯片将获取的微弱的生理电信号进行放大、提取和过滤；AD8232心电采集模块将采集到的数据进行预处理后传输给以STM32作为控制器的主控板上；主控板内部负责系统的逻辑控制、驱动模块进行工作以及对心电信号进行处理；将处理后的心电信号采用串口传输到上位机进行显示，对身体生理电信号进行实时监测。本发明专利技术属于单片机开发、电子织物、传感器领域，在智能医疗、便携式生理监测、远程医疗、电子协助和运动医学等传统医用监测仪不具备的优势方面具有一定应用价值。面具有一定应用价值。面具有一定应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统


[0001]本专利技术涉及智能医疗、随身检测系统领域，具体设计一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统。

技术介绍

[0002]在健康管理监测方面，人们生活水平提高的同时，对健康检测也越来越重视，大多时候是去医院进行检查，了解自己近期身体状况，但传统的医疗设备如生命健康监护仪虽然能够对人体进行生理参数的检测与监护，却不具有便携、实惠的优点，主要也是应用在医院，且需要使用到电解凝胶或粘合剂，不适合随时随地对身体状况如心脏状况进行检测。
[0003]如今，便携式心电监测设备广泛应用于家庭、户外等场所，有手环之类的可检测心电数据的电子产品逐渐在大众面前出现，使用电子织物作为心电监测接触设备的正处于新兴领域。将纺织品的舒适性与电子产品的功能性相结合，产生了独特的连接性与智能性，便于穿戴者在日常生活中实时采集自身的心电数据。本专利技术是一种针对适合长时间使用且使用起来便捷舒适的心电监测而设计的基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统，家庭医疗和户外运动都可以通过该系统掌握自身心电情况，便于有突发状况时提供必要身体数据。

技术实现思路

[0004]为了实现在日常生活中对穿戴者的心电数据进行采集与监测，本专利技术提供了一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统。本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统，主要包括下列内容：
[0006](1)通过医用级导电织物对穿戴者进行生理电信号的实时采集；
[0007](2)采用AD8232芯片将微弱的生理电信号在该模块中进行放大、提取和过滤；
[0008](3)AD8232心电信号采集模块与主控板上的STM32单片机进行通信，将采集到的数据传输给主控板；
[0009](4)主控板内部负责系统的逻辑控制、驱动模块进行工作以及对心电信号进行处理；
[0010](5)将处理后的心电信号采用串口传输到上位机进行显示，对身体生理电信号进行实时监测；
[0011](6)系统供电部分采用的是5V转3.3V的开关电源，对主控板、AD8232ECG采集模块进行供电。
[0012]本专利技术具有如下优点：
[0013]1.更好的结合性：采用电子织物技术与电子信息技术相结合，同时具备织物的柔韧性和可穿戴性与电子技术的多功能性和智能性；
[0014]2.数据能够实时传输：本专利技术利用串口实现数据的传输，传输到上位机后进行实时可视化的心电显示，可以反应出穿戴者当前的心脏状态，以便观察与监测身体情况；
[0015]3.安全可靠：通过织物电极将电极嵌入日常的穿戴衣物中，替换掉传统的粘贴式
湿电极，可以避免出现信号接触时间过长造成信号采集不准确，以及导电膏长时间与皮肤接触带来的不适感等情况。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的系统结构图。
具体实施方式
[0017]本专利技术的系统结构如图一所示，分别有
①
织物电极；
②
AD8232心电信号采集模块；
③
STM32微处理器主控板模块；
④
传输及上位机显示模块；
⑤
各模块电源选择5V转3.3V的开关电源。下面对本专利技术技术方案的具体实施过程加以说明：
[0018]1.通过织物电极将收集到的微弱生理电信号传送至AD8232心电信号采集模块；
[0019]为了将舒适性与功能性结合到一起，将织物电极嵌入可穿戴衣物中进行心电信号的测量。心电信号测量方法一般在人体身体表面的特定位置的电极拾取，采用综合I导联方式嵌入对应位置：正极放在左锁骨中点正下缘，负极放在右锁骨中点下缘，无关电极置于剑突下偏右。
[0020]2.AD8232心电信号采集模块根据采集到的信号对其进行放大、提取和过滤，得到放大且无杂波的心电信号；
[0021]由于心电信号具有微弱性，幅值范围在0.01～5mV，且处于动态变化中，具有不稳定性，将织物电极收集到的心电信号传输至AD8232信号采集模块进行预处理，预处理的效果为将获取的心电信号进行放大、提取和过滤，得到较好且易进行后续处理的波形信号。
[0022]3.主控板得到AD8232传输过来的信号后，通过软件设计将得到的心电信号进行处理，得到模数转换后的信号；
[0023]对心电信号进行处理，利用软件进行模数转换而不是外部触发转换，设计程序代码控制主控器对经过调理后的心电信号进行数据的采样与转换。
[0024]4.采用主控器模块的串口传输到上位机上，通过上位机对处理过后的心电信号进行实时显示；
[0025]使用USB转串口连接主控器实现代码的下载，并利用Arduion软件作为上位机软件进行心电图的可视化显示。
[0026]5.系统供电部分采用5V转3.3V的开关电源，分别给主控板和其他模块进行供电；
[0027]该系统各个模块都需要进行供电，一般接入的电压为5V，属于安全电压范围之内，由于主控板的供电电压为3.3V，利用REG1117
‑
3.3将5V电压转换为3.3V电压为主控板进行供电，同时也为AD8323心电信号采集模块进行供电。
[0028]6.总结
[0029]本专利技术设计了一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统，采用开关电源为各模块和主控板供电，实现了整个系统的稳定供电，主控板作为控制部分使用的是由STM32F102RBT6芯片作为主控器的单片机最小系统，对AD8232心电信号采集模块传输过来的信号进行处理得到可以在上位机进行可视化的心电信号波形。使用者可以长时间穿戴该系统设备衣物，并依托该系统得到自身身体的心电数据，便于突发情况时追踪身体数据检查诱因。本专利技术可在医疗设备、远程监测、智能控制、传感器技术、电子信息科学技术等领域
有着很好的应用示范意义。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AD8232芯片的电子织物心电检测系统，主要包括下列内容：(1)通过医用级导电织物对穿戴者进行生理电信号的实时采集；(2)采用AD8232芯片将微弱的生理电信号在该模块中进行放大、提取和过滤；(3)AD8232心电信号采集模块与主控板上的STM32单片机进行通信，将采集到的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：何相叡，张宝旭，鄢文锋，叶子龙，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：