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摘要：本文利用单片机为平台搭建信号采集端，S3C2440为平台搭建便携带终端设备，以蓝牙实现二者之间的数据传递和通信，很好的实现了便式无线心电监护系统的设计。
关键词：心电监护；S3C2440；P89LPC92；蓝牙
中图分类号：TH789文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 06-0000-01
Bluetooth-based Design and Implementation of Portable ECG Monitor
Zhao Xuegong,Liu Shi,Li Huaizhou,Yang Xiaojiao
(School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science&Technology,Chengdu610054,China)
Abstract:This paper uses SCM to build data acquisition terminal and uses S3C2440 to build handheld terminal,the Bluetooth is uesd for data transfer and communication between data acquisition terminal and handheld terminal,All of these have achieved very good design of wireless ECG monitoring system.
Keywords:ECG;S3C2440;P89LPC92;Bluetooth
心血管疾病是一种常见多发慢性病，由于病情隐蔽、发展危险性高等特点，使得心血管疾病成为死亡率最高的疾病之一。本文主要是介绍了利用蓝牙技术构建心电采集和心电处理终端的通信和数据传递，从而省去了系统间的电缆连接，S3C2440强大的管理功能能够实现心电信号的实时处理和存储，让使用者随时随地都能够掌握自己的心电情况。该系统有测量准确、方便携带等优点。
一、系统硬件电路设计
硬件系统的整体设计主要包括两部分，一部分是信号采集部分，另外一部分是手持终端部分信号采集部分。采集模块通过心电导联采集的数据，通过蓝牙将心电信号数据传给手持终端，手持终端对心电数据进行处理和存储并通过LCD显示出来。
（一）信号采集电路
数据采集硬件主要包括心电信号调理电路、单片机（自带A/D转换器）以及蓝牙模块，采集电路我们以P89LPC952[1]，辅助心电信号调理电路和蓝牙模块，完成心电信号的采集，A/D转换以及传输。数据采集模块的原理框图如图1所示。
心电调理电路主要是完成由携带在人体上的专用电极获取的心电信号进行放大和滤波。导联获取的心电信号首先经一级放大器进行初步放大并对各种干扰信号进行一定的抑制，然后送入带通滤波器以滤除心电频率范围以外的干扰信号，二级放大器（主放大器）再将滤波后的信号进一步放大到合适范围，最后经50Hz陷波器滤除工频干扰，得到的模拟心电信号将被送入P89LPC952的A/D口。
集电路核心控制器P89LPC952是一款单片封装的微控制器。该单片机具有8KB可擦除Flash程序存储器、256字节RAM数据存储器和256字节、8输入多路10位A/D转换器、2个16位定时/计数器、两个增强型UART等资源。P89LPC95是一种集成度高、功能强大的单片机芯片，非常适合于要求速度快、可靠性高、扩展功能强和节电的应用系统。
本系统采用的蓝牙是威蓝通信（加拿大）有限公司研制的蓝牙通用数据串口采集模块SBT-810-BBM（UART）[2]。该设备通过RS232可以实现即插即用的蓝牙串行口应用模块，不需要任何蓝牙软件和驱动程序，具有50Ω射频端口，有效距离为10-20米。
（二）手持终端电路
手持终端是基于三星公司的S3C2440处理器，包含存储电路、复位时钟电路、供电电路、SD卡电路、蓝牙模块电路、JTAG/USB、LCD显示摸屏电路等。
中央处理器S3C2440是samsung公司基于ARM920T内核开发的16/32位RISC嵌入式处理器，主要应用于便携式、高性能、低功耗的设备，特别适合医疗器械等仪器仪表设备[3]。S3C2440提供了一套比较完整的通用系统的外围设备，并且使得整个系统消耗最小。
二、软件设计
单片机的程序设计可以使用C语言完成。由于C语言程序简单易懂，可移植性好，可靠性高，低开发成本，而且开发出的系统易于维护而且使用它可以缩短开发周期。
本系统信号采集端与手持终端的蓝牙通信和Qt应用程序的架构。蓝牙通信流程一般有以下几个步骤：蓝牙模块自身初始化端口、初始化蓝牙硬件、HCI流量控制设置、查询、建立连接、进行ACL数据传输和断开连接等。
手持终端基于Linux系统，设计过程包括：Linux内核裁减与移植、根文件系统制作、Linux设备驱动设计及系统应用程序开发。基于Qt图形用户界面开发工具，采用模块化设计方法，开发了心电监护系统的应用程序，重点设计了心电数据实时显示、心电数据回放模块。
三、结束语
通过对硬件和软件的调试，成功地在硬件和软件上实现了心电信号采集、传输、处理和存储。该系统与其它心电仪最大的差别在于实现了数据采集和数据处理的无线传输，让使用者更加方便的随时随地长时间测量心电信号，具有较强的实用性。
参考文献：
[1]http://www.zlgmcu.com.
[2]http://www.superbt.com.
[3]S3C2440开发手册.S3C2440 32-bit risc microprocessor user’s manua1.Samsung Inc
[作者简介]赵学功（1986-），河南商丘人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：复杂电路系统；刘士（1986-），安徽亳州人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：嵌入式系统；李怀周（1985-），河南新乡人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：嵌入式系统；杨晓姣（1985-），黑龙江齐齐哈尔人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：复杂电路系统。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：心电监护；S3C2440；P89LPC92；蓝牙
中图分类号：TH789文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 06-0000-01
Bluetooth-based Design and Implementation of Portable ECG Monitor
Zhao Xuegong,Liu Shi,Li Huaizhou,Yang Xiaojiao
(School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science&Technology,Chengdu610054,China)
Abstract:This paper uses SCM to build data acquisition terminal and uses S3C2440 to build handheld terminal,the Bluetooth is uesd for data transfer and communication between data acquisition terminal and handheld terminal,All of these have achieved very good design of wireless ECG monitoring system.
Keywords:ECG;S3C2440;P89LPC92;Bluetooth
心血管疾病是一种常见多发慢性病，由于病情隐蔽、发展危险性高等特点，使得心血管疾病成为死亡率最高的疾病之一。本文主要是介绍了利用蓝牙技术构建心电采集和心电处理终端的通信和数据传递，从而省去了系统间的电缆连接，S3C2440强大的管理功能能够实现心电信号的实时处理和存储，让使用者随时随地都能够掌握自己的心电情况。该系统有测量准确、方便携带等优点。
一、系统硬件电路设计
硬件系统的整体设计主要包括两部分，一部分是信号采集部分，另外一部分是手持终端部分信号采集部分。采集模块通过心电导联采集的数据，通过蓝牙将心电信号数据传给手持终端，手持终端对心电数据进行处理和存储并通过LCD显示出来。
（一）信号采集电路
数据采集硬件主要包括心电信号调理电路、单片机（自带A/D转换器）以及蓝牙模块，采集电路我们以P89LPC952[1]，辅助心电信号调理电路和蓝牙模块，完成心电信号的采集，A/D转换以及传输。数据采集模块的原理框图如图1所示。
心电调理电路主要是完成由携带在人体上的专用电极获取的心电信号进行放大和滤波。导联获取的心电信号首先经一级放大器进行初步放大并对各种干扰信号进行一定的抑制，然后送入带通滤波器以滤除心电频率范围以外的干扰信号，二级放大器（主放大器）再将滤波后的信号进一步放大到合适范围，最后经50Hz陷波器滤除工频干扰，得到的模拟心电信号将被送入P89LPC952的A/D口。
集电路核心控制器P89LPC952是一款单片封装的微控制器。该单片机具有8KB可擦除Flash程序存储器、256字节RAM数据存储器和256字节、8输入多路10位A/D转换器、2个16位定时/计数器、两个增强型UART等资源。P89LPC95是一种集成度高、功能强大的单片机芯片，非常适合于要求速度快、可靠性高、扩展功能强和节电的应用系统。
本系统采用的蓝牙是威蓝通信（加拿大）有限公司研制的蓝牙通用数据串口采集模块SBT-810-BBM（UART）[2]。该设备通过RS232可以实现即插即用的蓝牙串行口应用模块，不需要任何蓝牙软件和驱动程序，具有50Ω射频端口，有效距离为10-20米。
（二）手持终端电路
手持终端是基于三星公司的S3C2440处理器，包含存储电路、复位时钟电路、供电电路、SD卡电路、蓝牙模块电路、JTAG/USB、LCD显示摸屏电路等。
中央处理器S3C2440是samsung公司基于ARM920T内核开发的16/32位RISC嵌入式处理器，主要应用于便携式、高性能、低功耗的设备，特别适合医疗器械等仪器仪表设备[3]。S3C2440提供了一套比较完整的通用系统的外围设备，并且使得整个系统消耗最小。
二、软件设计
单片机的程序设计可以使用C语言完成。由于C语言程序简单易懂，可移植性好，可靠性高，低开发成本，而且开发出的系统易于维护而且使用它可以缩短开发周期。
本系统信号采集端与手持终端的蓝牙通信和Qt应用程序的架构。蓝牙通信流程一般有以下几个步骤：蓝牙模块自身初始化端口、初始化蓝牙硬件、HCI流量控制设置、查询、建立连接、进行ACL数据传输和断开连接等。
手持终端基于Linux系统，设计过程包括：Linux内核裁减与移植、根文件系统制作、Linux设备驱动设计及系统应用程序开发。基于Qt图形用户界面开发工具，采用模块化设计方法，开发了心电监护系统的应用程序，重点设计了心电数据实时显示、心电数据回放模块。
三、结束语
通过对硬件和软件的调试，成功地在硬件和软件上实现了心电信号采集、传输、处理和存储。该系统与其它心电仪最大的差别在于实现了数据采集和数据处理的无线传输，让使用者更加方便的随时随地长时间测量心电信号，具有较强的实用性。
参考文献：
[1]http://www.zlgmcu.com.
[2]http://www.superbt.com.
[3]S3C2440开发手册.S3C2440 32-bit risc microprocessor user’s manua1.Samsung Inc
[作者简介]赵学功（1986-），河南商丘人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：复杂电路系统；刘士（1986-），安徽亳州人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：嵌入式系统；李怀周（1985-），河南新乡人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：嵌入式系统；杨晓姣（1985-），黑龙江齐齐哈尔人，在读硕士研究生，专业：电路与系统，研究方向：复杂电路系统。
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