1．1　研究背景与意义

心脏是人体的重要器官，在人的生命过程中，心脏不断地、有节律地收缩与舒张，将血液从静脉吸入心脏，并射入动脉实现其泵血的功能。心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电检测显示系统(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图(ECG) [1]。心电图是反映心脏内兴奋产生、传导和恢复的过程中的电位变化的综合波形。它不仅与单个心肌细胞动作电位的曲线有明显的不同，而且因测量的电极放置的位置和连接方式的不同而有所差异。心电信号是最早应用于医学的人体生物电之一，如今医学界人士已经可以通过对心电信号的分析研究对心血管相关病变做出预测和诊断。因此，及时准确和完整地进行心电信号提取，并提供有效的辅助分析和诊断手段是一项重要而有意义的研究课题。

然而心电学的发展也非一帆风顺。国内心电学的研究现状大都集中在应用方面。在基础理论研究方面，多跟踪国外，集中于离子通道的研究。国外研究现状是规范临床心电检测，采用现代高新技术，在理论体系尚无突破的学科范围内进行探索，构思出一套自圆其说的基本概念和理论体系。然而面对复杂的心电现象，已有的解释不免显得颇为生涩。就学科发展趋势而言，它总是在跟进中。临床心电图学的理论体系应以电磁场学为基础，设计新的动物学试验，在微观和宏观的水平上，研究心电信号产生原因及其传播原理，为促进临床心电图学的飞跃发展提供可靠的实验和理论依据。客观上，医学家们不大熟悉电磁学，物理学家们不太熟悉生物学，两者未能融会贯通。早期实验技术与知识结构等条件较差，未能在体外远距离接收到心电电磁波。随着技术条件大进，却一时又难以全面而系统地回答心电理论与实践的种种问题。因此，升华临床心电图学的艰巨任务历史地落在21世纪心电学科工作者的肩上。文献综述

1．2　发展方向

传统的基于PC机平台的心电监测仪价格昂贵，体积庞大，不便于移动且主要集中在大医院而无法实时监测患者的病情，给医生和患者带来了很大的不便。

近年来，随着计算机网络、通信等相关技术的迅速发展，心电监测技术已经逐渐应用到远程医疗领域中，使得医院为心脏病患者的远程保健服务成为可能。未来的心电检测显示系统会具有成本低、体积小、可靠性高、操作简单等优点，会继续向全信息、固态记录、多导联同步采集等方向发展，适用于个人、中小医院和社区医疗单位，为家庭保健和远程医疗等新兴的医疗途径提供良好的帮助和支持。

2 系统结构设计

2．1　研究目标

本论文主要研究基于单片机的心电检测显示系统的设计。设计由模电和单片机电路组成，在单片机中程序执行后，显示器就会显示心电信号。心电信号是一种源于人体内部的微弱电信号，所以它的幅度非常的小，通常在0.05mV~5mV。想要将它显示出来，至少需要将它放大1000倍，而且因其信噪比较低，在设计中需要合适的放大器。在人体周围存在极大的电磁干扰，它们比信号源要强得多，但是心电信号的主要成分集中在0.05Hz~100Hz左右，为此在放大心电信号的同时还要滤除干扰信号。本设计的主要内容：（1）采用信号采集电路、前置放大电路、滤波电路和AT89C51单片机芯片等器件设计硬件电路；（2）系统具有显示波形等功能；（3）设计各模块电路系统并在Multisim和Proteus中进行仿真实现；（4）编写心电监测控制系统的程序。