脑机接口论文

电子课程设计报告

题 目 《基于51单片机的心音采集系统》 学 院 生物医学工程学院 专 业 生物医学工程 （仪器） 年 级 11级 姓 名 张双柱 学 号 11161062 指导老师 谢勤岚

目 录

一、设计背景................................................................................1

二、设计目的................................................................................2

三、设计思路................................................................................2

四、系统框图................................................................................3

五、系统主控模块原理................................................................4

六、软件设计................................................................................7

七、结果仿真...............................................................................12

八、报告总结................................................................................13

九、参考文献................................................................................14

一、设计背景

随着人们的生活水平不断提高，自我保健的意识和要求不断加强。通过心脏诊断实现心脏病的预防就更为重要。这可减少心脏病的死亡人数，继而改进防治技术将有极大的经济社会价值。

心音是能反映心脏正常或者病理的音响，是由心脏搏动工程中各瓣膜的开闭以及心肌和血液运动所产生的震动形成的。它含有关于心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量病理信息，是临床评估心脏功能状态的最基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映。它是人体最重要的生理信号之一，是临床评估心血管系统功能状态的一种基本方法，是心脏及大血管机械运动状况的反映。在一些心血管疾病尚未发展到足以产生病理形态学改变及临床症状以前，心音中出现的杂音和畸变是重要的诊断信息，可以通过对这些病理特征进行分析而提前对疾病进行预防。当心血管疾病尚未发展到足以产生临床及病理改变（如 ECG 变化）以前，心音中出现的杂音和畸变就是重要的诊断信息。更值得一提的是，心音在心血管疾病中具有重要价值，是心血管疾病无创性检测的重要方法，具有心电图、超声心电图不可取代的优势。因此，进行心音分析具有重要的意义。

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二、设计目的

（1）培养生医仪器设计的专业素养； （2）了解信号采集与显示装置的设计步骤； （3）掌握A/D转换与单片机的接口方法； （4）了解单片机如何进行数据采集；

（5）熟练掌握keil和LABVIEW软件的使用； （6）学会软件设计与编程；

（7）基于51单片机设计一个心音采集装置。

三、设计思路

采集系统首先要解决的是如何将心音信号转化为电信号,进行数字处理,由于心音的频率较低20Hz~600Hz,在人耳所能听到的低频段,因此首先要选用一个声音传感器，从人体采集心音信号。对传感器的选取原则是:灵敏度高，抗干扰能力强，除了要提取微弱的心音信号外，还要求它不受人声、工频等信号的干扰。由于心音和脉搏传感器输出的信号微弱并夹杂着噪声干扰，所以完成了信号的初步采集之后，就要将信号经前置放大、滤波、后置放大、A/D转换和进一步处理。而在本学期的课程设计内容中，我们要做的重点工作就是在已有的硬件电路基础上，以AT89C51单片机为核心，完成系统主控电路的设计。而这一部分内容主要是将前期处理后的心音信号经过A/D

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转换器传给单片机控制存储、输出，最后通过串口通信输出到PC机，直接显示出来。

四、系统框图 心音 信 号前置放大电路 心

音传感器 心音 信 号低通滤波电路 心 音后置放大电路

显示机 心音采集系统的整体设计框图

PC A/D串口通信电路单片机转换电路

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