基于MXT8051的便攜式數字心電圖示儀

　　軟件設計

　　本系統軟件設計的關鍵主要有以下三部分內容：

　　1. ADC心電數據采集

　　通過MXT8051單片機內部定時器0中斷方式控制ADC采樣率為1000Hz，其中每采集5個數據點做一次平均后，實際采樣率為200Hz，然后在數組a[320]中存儲320個心電波形數據。

　　2. 從采用波形數據中檢測心率

　　將采集到的320個數據存儲在一個數組a中，通過算法查找出數組最大值保存在max中，找一個值e=0.8*max，以e為數組的零點求出數組里值等于e項的數組索引數a1,a2,a3…….，根據得到的索引數求p=a3-a1，a3-a1即為兩個R波之間的采樣數據間隔數目，根據AD采樣率為200Hz ，可得到兩個心電R波波峰之間時間間隔T=p/200(s)，由心率的計算公式(次/min) 即可計算出心率大小。

　　3. 將采集的波形數據轉換為顯示數據

　　LCD顯示屏為320×240點陣的圖形顯示模塊，內置RA8803 控制器。模塊不僅可以顯示單一的文本、圖形，而且可以實現雙圖層的(“或”、“異或”、“同或”、“與”四種邏輯關系)合成顯示。顯示屏的地址結構如圖10，由圖可知對顯示數據的操作最小單位為字節，因為MXT8051的內嵌外部RAM為1K字節，顯示波形的區域為180*320，顯示一屏波形所需處理的數據為5.76K，故MXT8051不可能同時處理一屏波形的全部數據，所以將一屏波形按字節分為40列，每次處理一列，處理完后直接顯示，然后處理下一列。將AD轉換所得的數據作為給LCD顯示器寫數據的列地址，因為一列數據為180字節，所以定義一個容量為180字節的數組lcd_buffer[180]，lcd_buffer[]在初始時數據全為00H，因為每次對數據的操作至少是一個字節，而每次數據處理的是所顯示一個點，所以對每列數據處理8次，定義一個變量m，在一列數據處理之前將其賦值為m=10000000B，處理該列第1個點時讓該點垂直地址所對應的數組中的數據(00H)與m相或并將結果存入數組，再將變量m右移一位，即m=01000000B。讓第2點垂直地址所對應的數組中的數據與m相或并將結果存入數組，再將變量m右移一位，即m=00100000B ……，這樣直到一列數據中的8個點全處理完，重新給m賦值為m=10000000B，然后送顯示。為了有較好的顯示效果，將顯示相鄰的點用線連接起來，在處理第一個點時預讀出第二個點的垂直坐標，與第一個點的垂直坐標進行比較，如果比第一個點的垂直坐標小則從第一個點向第二個點拉線，如果比第一個點的垂直坐標大則從第二個點向第一個點拉線。 程序如下。

　　for(j=0;j<40;j++) //將一屏數據分為40列

　　{ m=0x80;

　　for(i=j*8;i<(j+1)*8;i++)//處理每列中8個點

　　{ k=cdd[i]; // 讀出采樣數據作為垂直坐標

　　lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m);

　　if(cdd[i+q]

　　{ for(k=cdd[i+q];k

　　{ lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m); }

　　}

　　else

　　{for(k=cdd[i+q];k>cdd[i+q+1];k--)

　　{ lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m); } }

　　m>>=1; //將m的值右移一位

　　}

　　for(h=0;h<180;h++)//送顯示

　　{

　　SdCmd(0x60);SdCmd(j+5); //設置顯示X坐標

　　SdCmd(0x70);SdCmd(h); //設置顯示Y坐標

　　SdData(lcd_buffer[180-h]); //傳送顯示數據

　　lcd_buffer[180-h]=0; //將已送出數據的存儲器單元清零

　　} }