1.2 AIKD812-256 模塊及其應(yīng)用

　　本文心電圖機設(shè)計以AIKD812-256 模塊為核心。

　　該模塊是專用于心電信號采樣的產(chǎn)品［6］， 采用同步12導(dǎo)聯(lián)采樣， 單5V 電源供電。 它有八個差分信號輸入通道， 使用精密運算放大器、24 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和高速處理器， 整個電路被封裝在1.5×1.5×0.381 英寸的模塊內(nèi)， 并在處理器上安裝了有效的數(shù)字濾波器算法， 使得本產(chǎn)品非常容易在強噪聲背景、高輸出阻抗環(huán)境下獲取微小的心電圖信號。

　　該模塊以UART 串行方式輸入輸出數(shù)據(jù)， 3.3V 的TTL 電平， 波特率為115200bps， 數(shù)據(jù)格式為8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位、非校驗。 對心電圖采樣模塊的控制操作采用一定格式的命令幀， 命令幀均由20 字節(jié)組成。

　　如表1 所示， 其中幀頭的4 個字節(jié)固定為“AIKD”字符串， 校驗和為幀前面19 字節(jié)的異或結(jié)果， 具體的命令和附加字節(jié)表示的含義可參考資料［6］， 在此只給出本文用到的命令字節(jié)， 如表2 所示， 其中開始命令的附加字節(jié)為1、2 時， 模塊輸出數(shù)據(jù)類型分別為Wilson導(dǎo)聯(lián)、Frank 導(dǎo)聯(lián)； 模塊收到握手命令后， 會回送15字節(jié)的應(yīng)答幀。

　　表1 模塊的控制幀格式

　　表2 模塊的控制命令字節(jié)

　　模塊收到開始命令后， 開始每2ms 輸出一個心電數(shù)據(jù)幀， 每幀16 字節(jié)， 當輸出為Wilson 體系時， 數(shù)據(jù)包內(nèi)包括II、III、V1~V6 導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)（分別記為DII、DIII、DV1~DV6）， 手機終端接收到數(shù)據(jù)幀后可以計算出I、avR、avL 和avF 導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)（分別記為DI、DavR、DavL、DavF）， 計算方法如下：

　　DI = DII-DIII

　　DavR = DIII/2-DIII

　　DavL = DII/2-DIII

　　DavF = （DII+DIII）/2

　　1.3 藍牙接口設(shè)計

　　在模塊的硬件連接上， 心電圖采樣模塊的輸入端串聯(lián)10K 電阻后可直接連接導(dǎo)聯(lián)線， 如圖2 所示。 圖中藍牙模塊采用HC-06， 該模塊采用CSR 藍牙芯片，遵循藍牙V2.0 協(xié)議標準， 模塊尺寸為3.57×1.52cm，利用串口的TXD、RXD 信號腳與心電圖采樣模塊直接相連， 波特率設(shè)置為115200bps。由于心電圖采樣模塊與藍牙模塊尺寸小， 因此整個心電圖機體積小巧，便于攜帶。

　　圖2 心電圖機主要電路的連接圖