资料为参加比赛的全套资料。包含了全部的源代码+上位机+下位机+APP+原理图+gerber+设计文档+实物录屏等。如商用请结合最新医疗器械法规进行测试与改进。
本项目是通过商品大规模集成专用电路搭建模拟前端的多生理信号数据采集与参数计算的监测系统,首先通过ADS1293和AFE4400分别搭建可以采集心电信号和血氧信号的模拟前端,然后用单片机控制两个芯片采集信号,并将数据发送给手机等下位机,并最终通过手机进行波形的显示和心率的计算。
项目目标概述与需求分解说明
2.1 目标简述
我们的目标是利用单片机微控制器,以及集成前端芯片,制作一个可以自动的采集心电、指尖光电容积波数据,然后发送信息到蓝牙串口、或USB供上位机显示在线心电图与血氧饱和度、光电容积波的硬件。为了达到这样的目的,我们需要主要完成以下几个工作
1) 整体构架设计:分析心电、血氧的采集设计需求。搜索、学习心电、血氧采集系统的一般解决方案。
2) 芯片选型,选择合适的心电模拟前端与血氧模拟前端以及LED驱动芯片。选择功耗、处理速度都比较合适的单片机。以及根据芯片、单片机的需求,选择合适的电源稳压芯片。
3) 整体构架设计:通过PCB板分模块搭建初始测试电路,利用开发吧完成基本程序构架的编写。完成手机app显示部分的设计。
4) 细节设计:集成已经完成的PCB板各个子模块,完成硬件电路的设计与调试。集成整合,并详细完成单片机控制程序的各个子模块。详细对接手机app编码解码设计。
5) 整体完善:通过性能测试,整体调试。优化电路,单片机代码。手机app完成细节的滤波器、心率血氧算法的设计等。
一、概述
多生理信号数据采集与参数计算的监测系统(模拟前端由商品大规模集成专用电路实现)可以实现很方便的对心电、心率和血氧信号的监测。本文档是对其技术指标的描述,具体包括心电的准确度、心率的准确度、血氧的准确度、滤波算法和波形显示等
二、项目预期应用及相关标准基本要求
本设备预期可以用于心电图的显示,心率的监测和Spo2的监测。
项目基本要求是:
(1)可以正常显示心电和PPG信号波形图;
(2)在一定范围内测得的心率基本正确;
(3)在一定范围内测得的Spo2值的误差在较小的范围内。
(4)功耗较低。
三、项目预期功能
(1)可以在APP上实时显示心电波形图,波形图可以明显看出P波、QRS波和T波。
(2)在30~200 bpm心率范围内可以准确计算并显示心率
(3)可以在APP上实时显示PPG波形
(4)在85%~100%的血氧饱和度范围内,可以准确地计算出Spo2
(5)在导联脱落的时候会发生报警
四、项目预期性能
(1)在30~200 bpm心率范围内,心率计算误差不超过±2bpm;
(2)在85%~100%的血氧饱和度范围内,Spo2计算误差不超过±2%;
(3)可以显示范围在0.15~5mV内的心电波形,波形可以自适应显示,达到最好人眼观测效果;
(4)实现心电波形的滤波;
(5)未来可以做到心电和PPG波形同时显示;
(6)幅值在1~5mV范围内时可以准确计算心率;
(7)功耗尽可能的小,便于使用电池进行长时间的使用