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輸出單元和can接口單元等,如圖3所示。 采集模塊輸入的4ma-20ma電流信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)二次調(diào)理單元,進(jìn)行信號(hào)的變送、隔離、濾波和放大。模擬信號(hào)的隔離方式很多,常用的方法為隔離放大器、線性光耦以及電壓頻率轉(zhuǎn)化,其中隔離放大器和線性光耦隔離電壓高、抗干擾能力強(qiáng)、線性度高,但線性光耦隔離線路復(fù)雜,需要調(diào)整的參數(shù)較多,并且當(dāng)輸出電壓比較小時(shí),線性度較差,故本文選用bb公司高精度iso124u隔離運(yùn)算放大器完成輸入模擬信號(hào)的隔離,隔離后的信號(hào)經(jīng)5階butterworth低通濾波max280電路過(guò)濾高頻干擾,隨后通過(guò)一射極跟隨器送出。二次調(diào)理后的采集信號(hào),經(jīng)過(guò)12位高速ad7891送至mcu,mcu對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將數(shù)據(jù)通過(guò)can接口傳送到上位機(jī),單片機(jī)選用stc系列8位高速單片機(jī)stc89c58rd+。該單片機(jī)具有強(qiáng)抗干擾性,4kv快速脈沖干擾(eft)和高抗靜電(esd),可通過(guò)6000v靜電,很好地滿足了超級(jí)電容高電壓大電流的工作環(huán)境,該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)6時(shí)鐘模式,在本系統(tǒng)采用24m晶振情況下,單片機(jī)工作頻率可達(dá)到4mips,相當(dāng)于普通51系列單片機(jī)運(yùn)行速度的4倍。另外,測(cè)試系統(tǒng)
單元、故障輸出單元和can接口單元等,如圖3所示。 采集模塊輸入的4ma-20ma電流信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)二次調(diào)理單元,進(jìn)行信號(hào)的變送、隔離、濾波和放大。模擬信號(hào)的隔離方式很多,常用的方法為隔離放大器、線性光耦以及電壓頻率轉(zhuǎn)化,其中隔離放大器和線性光耦隔離電壓高、抗干擾能力強(qiáng)、線性度高,但線性光耦隔離線路復(fù)雜,需要調(diào)整的參數(shù)較多,并且當(dāng)輸出電壓比較小時(shí),線性度較差,故本文選用bb公司高精度iso124u隔離運(yùn)算放大器完成輸入模擬信號(hào)的隔離,隔離后的信號(hào)經(jīng)5階butterworth低通濾波max280電路過(guò)濾高頻干擾,隨后通過(guò)一射極跟隨器送出。 二次調(diào)理后的采集信號(hào),經(jīng)過(guò)12位高速ad7891送至mcu,mcu對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將數(shù)據(jù)通過(guò)can接口傳送到上位機(jī),單片機(jī)選用stc系列8位高速單片機(jī)stc89c58rd+。該單片機(jī)具有強(qiáng)抗干擾性,4kv快速脈沖干擾(eft)和高抗靜電(esd),可通過(guò)6000v靜電,很好地滿足了超級(jí)電容高電壓大電流的工作環(huán)境,該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)6時(shí)鐘模式,在本系統(tǒng)采用24m晶振情況下,單片機(jī)工作頻率可達(dá)到4mips,相當(dāng)于普通51系列單片機(jī)運(yùn)行速度的4倍。 另
機(jī)協(xié)同工作的方式:以單片機(jī)為主機(jī),通過(guò)通訊接口對(duì)dsp實(shí)現(xiàn)控制;同時(shí)利用單片機(jī)較強(qiáng)的外圍設(shè)備管理能力實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口、顯示等功能。主要工作流程是:彈簧的輸入輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波電路進(jìn)行調(diào)理后,由a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再進(jìn)入dsp進(jìn)行運(yùn)算,得到的診斷結(jié)果通過(guò)通訊接口電路送入單片機(jī),單片機(jī)將結(jié)果顯示在液晶顯示器上,并經(jīng)過(guò)串口送入到pc機(jī)。單片機(jī)通過(guò)通訊接口控制dsp的工作狀態(tài)。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。 2 硬件電路設(shè)計(jì) 2.1 信號(hào)調(diào)理電路 采用集成開(kāi)關(guān)電容濾波器max280max280組成抗混疊濾波電路。max280是一個(gè)五階低通濾波器,截止頻率可調(diào)。當(dāng)它的時(shí)鐘管腳接內(nèi)部時(shí)鐘時(shí),最大截止頻率為1.4khz;而汽車(chē)減震彈簧穩(wěn)定工作時(shí),信號(hào)的頻率不超過(guò)500hz,故設(shè)定濾波器的截止頻率為700hz。 2.2 dsp電路 dsp電路完成數(shù)據(jù)采集及數(shù)字濾波,利用內(nèi)置的算法完成故障診斷等任務(wù)。 本系統(tǒng)中的dsp采用美國(guó)德州儀器公司(ti)生產(chǎn)的tms320vc5409tms320vc5409,它是tms320c54xx系列的一個(gè)高速、高性價(jià)比、低功耗的16位定點(diǎn)通用dsp芯片。其
軟件完成qrs波檢測(cè)、處理以及存儲(chǔ),最后通過(guò)人機(jī)接口電路將心電波形顯示在lcd屏幕上,或通過(guò)rs232接口送出檢測(cè)的波形數(shù)據(jù)到微機(jī)中,供醫(yī)生分析診斷。現(xiàn)分別加以介紹。2.1 模擬心電信號(hào)的檢測(cè)放大與濾波將ag-agci電極貼在病人左臂、右臂和大腿上,從體表獲得的心電信號(hào)經(jīng)高精度、低功耗cmos運(yùn)放lmc6035構(gòu)成的前置放大器放大后,構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的ⅰ、ⅱ、ⅲ導(dǎo)聯(lián)輸入ecg信號(hào)由模擬多路開(kāi)關(guān)cd4052進(jìn)行切換;選中的那一路ecg信號(hào)由低功耗儀器放大器ad620放大,經(jīng)5階全極點(diǎn)無(wú)直流誤差的低通濾波器max280濾除高頻干擾,再經(jīng)一個(gè)用lmf90芯片設(shè)計(jì)的50hz陷波器進(jìn)一步抑制電源干擾后,加到全自治式a/d轉(zhuǎn)換器m12l458上進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換,從而得到數(shù)字化的心電信號(hào)。 2.2 數(shù)字心電信號(hào)的存儲(chǔ)與處理本文設(shè)計(jì)的心電記錄儀的最大特點(diǎn)是超大存儲(chǔ)容量,存儲(chǔ)器由四片閃速存儲(chǔ)芯片28f128j3組成,每片存儲(chǔ)容量為16m字節(jié),4片容量總共為64m字節(jié)存儲(chǔ)空間。若以200hz采樣頻率計(jì)算,每導(dǎo)ecg 24小時(shí)存儲(chǔ)大約17m字節(jié)數(shù)據(jù),三導(dǎo)聯(lián)ecg數(shù)據(jù)大約為51m字節(jié)。為了高保真地記錄心電數(shù)據(jù),醫(yī)生一般不希望
等,如圖3所示。 采集模塊輸入的4ma-20ma電流信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)二次調(diào)理單元,進(jìn)行信號(hào)的變送、隔離、濾波和放大。模 擬信號(hào)的隔離方式很多,常用的方法為隔離放大器、線性光耦以及電壓頻率轉(zhuǎn)化,其中隔離放大器和線性光耦隔離電壓高、抗干擾能力強(qiáng)、線性度高,但線性光耦隔離線路復(fù)雜,需要調(diào)整的參數(shù)較多,并且當(dāng)輸出電壓比較小時(shí),線性度較差,故本文選用bb公司高精度iso124u隔離運(yùn)算放大器完成輸入模擬信號(hào)的隔離,隔離后的信號(hào)經(jīng)5階butterworth低通濾波max280電路過(guò)濾高頻干擾,隨后通過(guò)一射極跟隨器送出。 二次調(diào)理后的采集信號(hào),經(jīng)過(guò)12位高速ad7891送至mcu,mcu對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將數(shù)據(jù)通過(guò)can接口傳送到上位機(jī),單片機(jī)選用stc系列8位高速單片機(jī)stc89c58rd+。該單片機(jī)具有強(qiáng)抗干擾性,4kv快速脈沖干擾(eft)和高抗靜電(esd),可通過(guò)6000v靜電,很好地滿足了超級(jí)電容高電壓大電流的工作環(huán)境,該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)6時(shí)鐘模式,在本系統(tǒng)采用24m晶振情況下,單片機(jī)工作頻率可達(dá)到4mips,相當(dāng)于普通51系列單片機(jī)運(yùn)行速度的4倍
輸出單元和can接口單元等,如圖3所示。 采集模塊輸入的4ma-20ma電流信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)二次調(diào)理單元,進(jìn)行信號(hào)的變送、隔離、濾波和放大。模擬信號(hào)的隔離方式很多,常用的方法為隔離放大器、線性光耦以及電壓頻率轉(zhuǎn)化,其中隔離放大器和線性光耦隔離電壓高、抗干擾能力強(qiáng)、線性度高,但線性光耦隔離線路復(fù)雜,需要調(diào)整的參數(shù)較多,并且當(dāng)輸出電壓比較小時(shí),線性度較差,故本文選用bb公司高精度iso124u隔離運(yùn)算放大器完成輸入模擬信號(hào)的隔離,隔離后的信號(hào)經(jīng)5階butterworth低通濾波max280電路過(guò)濾高頻干擾,隨后通過(guò)一射極跟隨器送出。二次調(diào)理后的采集信號(hào),經(jīng)過(guò)12位高速ad7891送至mcu,mcu對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將數(shù)據(jù)通過(guò)can接口傳送到上位機(jī),單片機(jī)選用stc系列8位高速單片機(jī)stc89c58rd+。該單片機(jī)具有強(qiáng)抗干擾性,4kv快速脈沖干擾(eft)和高抗靜電(esd),可通過(guò)6000v靜電,很好地滿足了超級(jí)電容高電壓大電流的工作環(huán)境,該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)6時(shí)鐘模式,在本系統(tǒng)采用24m晶振情況下,單片機(jī)工作頻率可達(dá)到4mips,相當(dāng)于普通51系列單片機(jī)運(yùn)行速度的4倍。另外,測(cè)試系統(tǒng)
max280可以去看看要么就自己搭個(gè)4階butterworth,fc=10hz
推薦使用集成有源濾波器。max280應(yīng)該可以,就是有點(diǎn)貴。