心音信息传感器电路设计及其信号处理(2)

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2 心音信号传感器 17

2.1 心音传感器原理 17

2.2 心音传感器工作原理 18

2.3 结构 18

2.4 PVDF传感器介绍 19

3 硬件系统总体设计介绍 20

3.1硬件系统介绍 20

3.2 信号采集电路 21

3.3 放大电路 22

3.4 滤波电路 23

3.5 陷波电路 24

3.6 单片机控制器与A/D转换 26

3.6.1UPD78F0411引脚功能 26

3.6.2 A/D转换电路 29

3.6.3 F0411电路 33

3.7 串口通信电路 34

4软件设计 35

4.1 系统主程序 35

4.2 子程序设计 36

4.2.1 A/D转换子程序 36

4.2.2 串口通信子程序 37

5 仿真结果与分析 38

结论 39

致谢 40

参考文献 41

1 前言

1.1 课题研究意义

1.1.1本课题研究的现实意义

正常人心脏是一个中空的肌性器官，它的功能是作为“血泵”维持全身的血液循环。房间隔、室间隔和左右房室口将心脏分隔成四个心腔，分别是右心房、右心室、左心房和左心室，它们分别与上下腔静脉、肺动脉、左右肺静脉及主动脉相连。在心脏的表面还有心脏自己的血液循环系统，即冠状动脉和冠状静[1]。

在右心房室和左心房室之间各有一组房室瓣，分别叫三尖瓣和二尖瓣。它们是单向瓣，允许血液从心房向心室流动，并防止其向反方向（即心室向心房）的流动。上海远大心胸医院心血管外科肖明第在右心室与肺动脉、左心室与主动脉之间还各有一组半月形的瓣膜，分别为肺动脉瓣和主动脉瓣。同样，它们也是单向瓣，允许血液从心室向动脉流动，并防止血液从动脉向心室流动。

正是因为这些房室瓣和半月瓣的存在，才能保证心脏在执行其“泵”功能时，血液沿着一定的方向流动，周而复始，而不会出现反流。心脏的结构如图1所示。

心音是在心动周期中，由心肌收缩和舒张，瓣膜启闭，血流冲击心室壁和大动脉等诸多因素引起的机械振动，是心脏及心血管系统机械运动状况的反映，是人体最重要的声音信号之一，含有关于心脏各个部分的大量病理信息，如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态等部分。检测诊断心脏心音信号是医学临床评估心脏功能状态正常与否的最基本方法之一，当各类与心脏相关的各类疾病尚未发展到能够以产生临床及病理改变(如ECG变化)之前，心音中出现的杂音与畸变就是重要的医学诊断信息[2]。更值得一提的是，心音在心脏疾病中具有重要参照价值，是无创性检测心脏疾病的重要方法，其具有的优点，是现实中心电图、超声心电图无法取代的。作为人体最重要的声音信息之一，具有如下几个特点：