一種基于AT89S52的可視電子聽診器的研制

一種以AT89S52單片機為核心，利用駐極體式聲音傳感器實現(xiàn)的心音數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用圖形液晶模塊實現(xiàn)顯示的新型可視電子聽診器。介紹了電子聽診器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，給出了硬件電路原理和軟件流程。該系統(tǒng)在進行常規(guī)心臟聽診的同時可通過液晶顯示屏直觀地顯示心率和心音波形。

　　心音是能反映心臟正常或者病理的音響，它是由于心臟搏動過程中各瓣膜的開閉以及心肌和血液運動所產(chǎn)生的震動形成的。心音聽診是診斷心臟疾病的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的方法是采用聽診器聽診心音，診斷的依據(jù)主要是醫(yī)師的經(jīng)驗。這種方法比較簡單，但由于人耳對聲音的感知是聲強與頻率的綜合效應，因而有些病理特性難以捕捉，且準確性較差。設計一種新的電子聽診器對聽診音進行定量、準確的分析很有必要。目前，國內(nèi)電子聽診器產(chǎn)品的價格和功能與國外相比還存在較大差距，多數(shù)只是將心音采集后放大，雖然在一定程度上改良了聽診器，但是還不能很好地反映心音波形。本文研制的可視聽診器實現(xiàn)了這一功能。它集聽診和心電信號監(jiān)測功能于一體，可以實時記錄并顯示心率及心音圖，使診斷更準確，且便于醫(yī)學教學。同時具有可存儲、實時顯示、簡單易用、成本低、體積小等優(yōu)點。本文對該可視聽診器的結(jié)構(gòu)及工作原理作了較詳細的介紹。

1 硬件設計

可視聽診器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該可視聽診器由采集處理和波形顯示二部分組成，具體由聲音傳感器、信號調(diào)理采樣電路和鍵盤顯示電路組成。

1.3 信號采樣

心音頻率f在20Hz～600Hz之間，根據(jù)香農(nóng)（Shannon）采樣定理，只要采樣的頻率高于或等于原來頻率的2倍，就可以完整地重現(xiàn)原波形，因此選擇的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率應在1 200Hz以上，故設計中選用了串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC0831。

信號采樣電路的工作原理：把調(diào)理電路的模擬輸出信號用A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量后，再由單片機送到液晶顯示屏顯示。