采用ADS1293的低功耗便攜式心電圖儀硬件設計

　　傳統的心電圖儀設計，要想取得威爾遜中心點WCT，至少需要3路運放才可以做到，而ADS1293則可以通過SPI向ADS1293的控制端發送命令切換ADS1293內部電路，可以通過編程實現更改WCT信號來源，同理ADS1293還集成了右腿驅動電路，與WCT電路的選取非常相似。如圖4所示。即方便快捷，又能減少外圍電路，由于ADS1293采用單電源供電、集成度高可極大的降低功耗。　　

 

　　ADS1293自身集成了導聯脫落檢測功能，提供三種檢測導聯脫落的方式供用戶選擇。與常規的輸入級增加上拉電阻檢測導聯脫落的方式相比，具有電路簡單，操作方便等特點。

　　ADS1293最大的一個優勢在于它具有更低的功耗，每個通道的功耗可低至0.3mW，相比于同類其它集成芯片功耗極低，這款芯片是專門為低功耗產品而設計的。與分立式的心電前端電路相比無論是功耗、還是噪聲方面都有著較大的優越性。與TI公司同類型的產品ADS1294相比，單通道的功耗降低了一倍還多。

　　心電數據的采集處理與上傳

　　本設計的控制單片機采用TI公司的MSP430系列低功耗單片機MSP430F5505，通過SPI接口從ADS1293中將3通道數據讀出，對接收到的24位原始數據進行濾波處理，濾除由于人體呼吸、肌電、工頻等原因產生的干擾信號，并對波形數據進行分析，將異常波形出現的時間作為事件存入到單片機的FLASH中，由于MSP430F5505單片機主頻可達到24MHz，數據濾波不會對數據接收產生影響。

　　通過MSP430F5505單片機的USB功能將FLASH中存儲的事件發送到PC機上，這樣就可以在PC機上看到被測者心率異常事件的趨勢圖，被測者可根據趨勢圖來判斷是否需要就醫，達到簡便快捷的發現早期心臟病變的目的，為心臟疾病的治療爭取時間。

　　結語

　　本設計采用低功耗心電前端集成芯片ADS1293采集心電信號與超低功耗單片機MSP430相結合，實現了一種超低功耗的動態心電圖儀采集電路。由于ADS1293的高度集成，整個電路可以限制在2cm*2cm大小范圍內。功耗可限制在5-10mA范圍內，利用單節堿性電池可以實現2~3天的事件數據存儲。方便實用。可以廣泛應用到家庭、社區，有著廣泛的應用前景。

　　參考文獻：
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