[发明专利]一种基于蓝牙的便携式心脏除颤器及心电信号采集方法

权利要求书

1.一种基于蓝牙的便携式心脏除颤器，其特征在于，包括：

控制器；

心电采集模块，用于采集心电信号，所述心电采集模块通过A/D转换器与控制器连接，以将心电模拟信号转换为心电数字信号并传递给控制器；

蓝牙模块，其与控制器连接，用于与手机进行无线数据传输；

充放电模块，其与所述控制器连接，在所述控制器控制下进行充电后对人体电击除颤；所述充放电模块包括依次连接的电源模块、逆变电路、升压整流电路、以及电容充电电路；

其中，所述控制器将获取的第i个采样点心电数字信号x(i)进行滤波，得到滤波后第i个采样点心电信号y(i)；

其中，T_L为第一阈值，T_H为第二阈值，λ为常数；

所述充放电模块根据患者身高a，体重b，年龄c以及身体健康指数d，释放相应的电击电压V：

其中，V₀为标准电击电压；

所述心电采集模块采用AD8232芯片，所述AD8232芯片内置导联脱落检测电路和一个自动快速恢复电路；

AD8232芯片通过给仪表放大器输入端提供一个100kHz的小电流源来检测电极何时断开；电流通过两个外部电阻在输入端产生一个差分电压，然后差分电压经同步检测并与内部阈值进行比较，所述两个外部电阻的阻值为10MΩ；

AD8232中的仪表放大器用于施加增益并同时滤除近直流信号，为实现失调抑制，在仪表放大器的输出端、HPSENSE和HPDRIVE之间连接一个RC网络，RC网络构成一个积分器，用于将近直流信号反馈给仪表放大器，从而消除失调，而又不会造成节点出现饱和，并同时保持高信号增益；

所述积分器还用作高通滤波器，用于将基线漂移的影响降至最低，高通滤波器的截止频率计算公式如下：

其中，R为电阻，单位为欧姆，C为电容，单位为法拉；

如果基线漂移造成仪表放大器输出端出现饱和，使高通滤波器的截止频率变为：

当R值大于100kΩ时，表达式为：

AD8232从仪表放大器的输入端提取共模电压，然后通过RLD放大器改善共模抑制性能；

所述逆变电路采用H桥电路，实现把直流24V电源逆变成交流电；逆变控制器采用STC52单片机来实现，通过定时改变输出口电平；

Q1、Q2为IRF4905PMOS管，IRF4905PMOS管的导通电压为19V，截止电压为24V；

Q3、Q4为IRF3205NMOS管，IRF3205NMOS管的导通电压为5V；

Q5、Q6为IRF540NMOS管，IRF540NMOS管的导通电压为5V；

Q1、Q2、Q3、Q4构成H桥逆变电路，Q5、Q6和分压电阻构成PMOS管的驱动电路；

OUT1和OUT2的输出电流经过电感L滤波后由升压变压器进行升压，之后经整流滤波电路作用后，输出直流；

电容充电电路中采用三个450μF电容并联构成，保证电容的耐压值，增大电容的容量。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的便携式心脏除颤器，其特征在于，所述控制器采用STM32F103ZET6芯片，并且包括复位电路和外部时钟电路。

3.根据权利要求1所述的基于蓝牙的便携式心脏除颤器，其特征在于，所述蓝牙模块采用HM-13蓝牙模块。

4.根据权利要求3所述的基于蓝牙的便携式心脏除颤器，其特征在于，所述电源模块能够输出24V、9V和5V直流电。

5.根据权利要求4所述的基于蓝牙的便携式心脏除颤器，其特征在于，所述充放电模块还包括电压检测电路。