[发明专利]一种便携式七导联智能心电信号采集装置

权利要求书

1.一种便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，包括5根带屏蔽导联线，ADS1298转换模块，STM32F103主控MCU模块，隔离模块，USB转串口模块，串口蓝牙模块，LabVIEW上位机心电波形显示模块，锂电池充电模块，锂电池电压转换模块，电池电量测量模块；所述5根带屏蔽导联线与ADS1298转换模块的输入端相连，ADS1298转换模块的通信端和控制端与STM32F103主控MCU模块的通信端和控制端相连，STM32F103主控MCU模块的串口分别与隔离模块和串口蓝牙模块的串口相连，隔离模块与USB转串口模块相连，USB转串口模块与LabVIEW上位机心电波形显示模块相连，锂电池充电模块与锂电池电压转换模块相连，电池电量测量模块与STM32F103主控MCU模块相连，锂电池电压转换模块分别与ADS1298转换模块、电池电量测量模块、STM32F103主控MCU模块、USB转串口模块和串口蓝牙模块相连。

2.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述ADS1298转换模块由24位高精度A/D转换模块和心电信号预处理电路模块组成，每片ADS1298有8个通道的差分输入用于输入前端电极采集的心电信号，并且内置右腿驱动放大电路和威尔逊中心电端；心电信号预处理电路模块由低通滤波电路和钳位电路组成，低通滤波电路对极高频率的噪声进行简单滤波，由两个二极管构成的钳位电路能够防止噪声的引入，避免信号的电压过高或过低；只采用3个通道即能够用于七导联心电波形的显示，选择AD转换的参考电压为2.4V，这样AD的转换精度达到0.14uV，STM32F103主控MCU模块通过SPI总线配置采集通道的参数。

3.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述STM32F103主控MCU模块包括STM32F103单片机、芯片晶振电路、复位电路以及芯片供电电源滤波电路，STM32F103单片机是32位处理器，工作频率为72MHz，外设丰富，满足系统所需要的GPIO、SPI和USART功能模块，GPIO和SPI外设模块联合控制ADS1298，通过USART功能向USB转串口模块或串口蓝牙模块传送数据。

4.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述USB转串口模块选用FT232RL芯片，STM32F103单片机与USB转串口模块是串口通信方式；隔离模块选用ADUM1201隔离芯片，ADUM1201的RXD引脚接接收串口8位数据帧，FT232RL芯片的VBUS、D-，D+，GND引脚与MicroUSB的四个引脚对应连接，通过USB数据线将串口数据传送到PC机的端口，LabVIEW上位机不断地读取端口上的数据，把心电数据转化为心电波形显示。

5.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述串口蓝牙模块选用HM-11蓝牙4.0芯片，该蓝牙模块配有一个连接指示灯，未连接时该灯一直闪烁，蓝牙连接时该灯保持常亮状态，该模块配有一个轻触按键，当蓝牙连接时按下按键将连接断开，连接断开时按下按键将配置信息清除重新启动连接，HM-11蓝牙4.0芯片的RXD引脚接收到串口8位数据帧，通过蓝牙无线方式传给LabVIEW上位机的端口。

6.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述锂电池充电模块选用TP4057芯片，TP4057是一款完整的单节锂离子电池充电器，带电池的正负极反接保护，采用恒定电流/恒定电压现行控制，TP4057也能够适合USB电源和适配器电源工作，包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。

7.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述电池电量测量模块选用LTC2941芯片，其内部精准的库伦计量器负责对流经位于电池正端和负载之间的一个检测电阻器的电流进行积分计算，测量电荷存储于其内部寄存器中，用I2C接口对其存取和配置。

8.根据权利要求1所述的便携式七导联智能心电信号采集装置，其特征在于，所述锂电池电压转换模块选择TI的TPS73233、TPS73225和TPS60403芯片，将锂电池电压转化为3.3V，2.5V，-2.5V，为ADS1298提供双极性电压，同时3.3V又为与STM32F103主控MCU模块、USB转串口模块和串口蓝牙模块供电。