摘要：心血管疾病是医学界关注的焦点，它总是悄无声息地闯入人们的生活，一经发现就进入危险状态。然而人们可以借助心电监护仪器来实时查看心电信号波形图，以及时发现心血管的异常情况。心电监护仪器是临床诊断和生命科学研究的重要工具，其中使用较多的主要以工作站的形式应用于医院，它价格昂贵、不便携带，严重阻碍了家庭心率监护应用的普及。对此难题展开毕业设计。

本设计主要研究了一款基于AD8232和Arduino的心电信号采集系统，分为上位机和下位机两个部分。上位机是一台配置好集成开发环境Arduino IDE和Processing软件的计算机；下位机则采用Arduino UNO作为主控模板、AD8232模块作为心电测量模拟前端。

AD8232是一个心电监测前端，全集成式单导联的，它内置了三个不同类型的放大器和一个电压缓冲器，具有信号放大、滤波去噪和低功耗的功能，符合心电信号采集的要求。Arduino UNO R3开发板是一款入门级单片机，功能齐全，使用量多。系统使用时，Arduino UNO开发板先将AD8232采集的数据由其核心ATmega328p主控制器处理，再由串口传输到计算机，然后在集成开发环境Arduino IDE工具栏里的“串口绘图器”和“串口监视器”里面分别显示和读取心电信号波形图和心电信号电压幅值。由于Arduino IDE很难对心电信号进行复杂的处理，此时就需要运用Processing对得到的心电信号数据进行再处理（滤波去噪），并绘画出更加形象的心电信号波形图。

关键词：AD8232；Arduino；心电信号采集；系统设计

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 脉搏心率关系-1

1.2 课题研究的意义-1

1.3 本章小结-2

第二章  心电信号采集系统的整体设计-3

2.1 心电信号采集系统的整体设计-3

2.2 本章小结-5

第三章  心电信号采集系统的硬件设计-6

3.1 系统的流程框图-6

3.2 心电信号采集模块-6

3.2.1 AD8232的概述-7

3.2.2 AD8232的应用-9

3.3系统处理器模块-10

3.4 系统显示模块-12

3.5 系统电源模块-12

3.5.1 Arduino UNO供电-12

3.5.2 AD8232电源调整与旁路-12

3.6 本章小结-13

第四章  心电信号采集系统的软件设计-14

4.1 下位机软件设计-14

4.1.1 Arduino IDE与下位机之间的通信-14

4.1.2 Arduino开发环境下的数据采集-14

4.1.3 Arduino开发环境下的心电采集效果评价-15

4.2 上位机软件部分的设计-16

4.2.1 Processing和Arduino的互动编程-16

4.2.2 Processing串口通信程序模块-19

4.3 本章小结-21

第五章  实验结果与分析-22

5.1 心电信号采集系统的实验结果分析-22

5.1.1 实验结果及讨论-22

5.1.2 实验注意事项-23

5.2 本章小结-23

第六章  设计小结-24

6.1 总结-24

6.2 展望-24

参考文献-26

致  谢-27

附  录-29