ADS1292R測量心電+呼吸

2020-10-11 11:00:20

ADS1292R測量心電+呼吸

以前用過TI的ADS1298來採集心電圖波形,現在需要在心電採集的基礎上增加呼吸的檢測,所以選用ADS1292R來實現心電+呼吸功能。看手冊上,TI的ADS129X/ADS129XR的使用都是基本相同的。

1、ADS1292R的硬體設計

參考ADS1292R的資料手冊,ADS1292R的原理圖設計如下:
ADS1292R部分原理圖設計
從TI的資料可以知道,RESP_MODP,RESP_MODN是輸出調變頻率的,其頻率可設定為32KHz或者64KHz,R42和R44是限制電流輸出的,因為作為醫療產品在標準上是有漏電流的限制。C50,C48,C51等都是限制直流留到人體,對人體造成傷害的。
ADS1292R的呼吸通道是通道1,要注意,測量呼吸時,PGA1P,PGA1N接的濾波電容為47nF,測量心電圖時4.7nF即可。

2、軟體設定ADS1292R

ADS1292R暫存器設定如下:
CONFIG1:0X03-取樣率設定為1000
CONFIG2:0XE8-導聯脫落比較器,參考比較器,2.4V參考電壓,輸出時鐘使能-設定值0xE8
LOFF:0XF0-導聯脫落參考70%,導聯脫落電流源6nA,DC
CH1SET:0X40-正常操作,接電極,放大4倍
CH2SET:0X40-正常操作,接電極,放大4倍
RLD_SENS:0X2C-RLD緩衝使能,RLD接入2N,2P
LOFF_SENS:0X0F-導聯脫落檢測
RESP1:0XEA-呼吸解使能,呼吸調變使能,32K/112.5度,呼吸使用內部時鐘
RESP2:0X03-32K,RLD參考接(AVDD+AVSS)/2
GPIO:0X0C-輸入
因為要測量心電圖,所以我把取樣率設定為1KHz,可根據需要設定,取樣率低,取樣得到的呼吸波會更好。
TI的ADS129X系列,多命令設定暫存器引數時,速度時有限制的,因為多命令需要先解碼前一個命令,推薦在設定暫存器階段把SPI速度設定小於4MHz,後面讀取速度時可以根據需要提高SPI速度。

3、採集到的呼吸波形

實際採集人體得到心電和呼吸波形如下,呼吸波形在微控制器經過了4HZ的低通濾波得到,可以看到實際採集人體時,呼吸波形還帶有心電波形成分在,這個可以通過數位訊號處理進行處理。通過呼吸模擬器進行測量呼吸的話,波形就非常漂亮了。圖沒存下來,就沒貼上來了。
在這裡插入圖片描述

4、遇到問題

(1)、呼吸波形出現比心電波形慢30S-1Min。
(2)、呼吸波形隨取樣率變大幅度被抑制。
這兩個問題是我遇到的,究其原因是使用的基線濾波器是心電的濾波器,把呼吸波形抑制了。所以對於呼吸波形,需要重新選擇基線濾波器。