ЖУРНАЛ СТА №2/1998

рез один и тот же разъем, как показано на рисунке. Поэто- му только после отключения электродов регистратор мо- жет быть соединен для пере- дачи накопленных данных через линию связи с ПК. Это исключает появление на эле- ктродах прибора потенциа- лов, опасных для здоровья обследуемого пациента. Малые масса и габариты регистратора обусловлены тем, что в качестве основно- го элемента блока цифровой регистрации используется однокристальная микроЭВМ (ОЭВМ). Из возможных типов ОЭВМ, пригодных для реше- ния данной задачи, была вы- брана 8-разрядная ОЭВМ AT89C51, про- граммно и аппаратно совместимая с Intel 87C51 [3-4]. Эта сравнительно не- дорогая микросхема в своем составе имеет все необходимые узлы для реали- зации блока регистрации сигналов, ра- ботающего в составе автономного уст- ройства: центральный восьмиразряд- ный процессор, память программ и дан- ных, порты ввода-вывода, два шестнад- цатиразрядных таймера-счетчика, сис- тему прерываний и встроенный после- довательный интерфейс. ОЭВМ имеет режим холостого хода, при переходе в который потребляемый ток резко уменьшается, но функционирование системы прерываний и таймеров-счет- чиков сохраняется. Назначение регистратора — это из- мерение и регистрация периодов сер- дечных сокращений — временных ин- тервалов между двумя последователь- ными сокращениями сердца. Наиболь- шую скорость изменения (нарастания или убывания) обычно имеет R-зубец электрокардиосигнала, поэтому в при- боре ПСС измеряется как временной интервал между двумя соседними R-зуб- цами. Биоэлектрический сигнал с электро- дов поступает в аналоговый кардиоуси- литель, собранный на операционном усилителе AD620AN, который усиливает и ограничивает спектр сигнала. Затем в двенадцатиразрядном аналого-цифро- вом преобразователе (АЦП) MAX 187 сигнал преобразуется в цифровой вид и далее поступает в ОЭВМ. В ОЭВМ про- изводится цифровое дифференцирова- ние сигнала, необходимое для устране- ния дрейфа, вызванного двигательной активностью мышц, и точного выделе- ния моментов появления R-зубцов кар- диосигнала. Абсолютное значение про- дифференцированного сигнала срав- нивается с порогом, значение которого автоматически подстраивается под мак- симумы сигнала, так чтобы обеспечить уверенную регистрацию R-зубца, но в то же время и защиту от ложных сраба- тываний в результате действия помех. В случае превышения порога произво- дится вычисление ПСС как интервала между текущим и предыдущим появле- нием R-зубца и запись вычисленного значения в запоминающее устройство. По окончанию вычислений ОЭВМ пе- реводится в холостой ход, что значи- тельно уменьшает ее среднее энергопо- требление. После прихода очередного импульса дискретизации цикл вычисле- ний повторяется. Для запоминания измеренных значе- ний использовано статическое КМОП запоминающее устройство емкостью 128 кбайт. Запоминающее устройство располагается на панельке, в корпусе которой расположен литиевый элемент питания со сроком службы до 5 лет. Пе- ред записью в память ОЭВМ производит компрессирование измеренных значе- ний ПСС, поэтому такая емкость оказы- вается достаточной для хранения рит- мограмм общей продолжительностью более 24 часов. Для формирования напряжений +5 В и -5 В из однополярного напряжения +9 В в блоке питания устройства ис- пользована микросхема импульсного преобразователя напряжения MAX 738, имеющая вход разрешения преобразо- вания. Это делает возможным выключе- ние регистратора по сигналу от ОЭВМ. Для реализации протокола последовательно- го обмена с персональным компьютером используется микросхема Max RS232. Режимы работы регистратора Можно выделить два ос- новных режима работы реги- стратора: контроль и регист- рация ПСС и обмен с ПК (рис. 4). После подключения разъе- ма с электродами или линии связи с ПК прибор включает питание, распознает вид под- ключенного к нему разъема и переходит в соответствую- щий режим работы. Если подключен разъ- ем с электродами, то прибор переходит в режим контроля и регистрации ПСС, если под- ключен разъем линии связи, то прибор переходит в режим обмена с ПК. При РАЗРАБОТКИ МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА 75 2/98 Рис. 2. Автономный регистратор, установленный на теле пациента Рис. 4. Режимы работы регистратора Рис.3. Структурная схема регистратора сердечного ритма