基于熱敏打印機(jī)的心電圖形快速打印方法的研究及應(yīng)用實例

 摘要：介紹了基于熱敏打印機(jī)的心電圖不同打印方式的快速實現(xiàn)方法，著重探討了一種快速12導(dǎo)同步打印算法，并在應(yīng)用實例中提出了串行熱敏打印機(jī)的SPI口線模擬的解決方案。

    關(guān)鍵詞：熱敏打印機(jī) 12導(dǎo)聯(lián)同步打印 SPI口模擬

目前，我國各醫(yī)院普遍使用的心電圖機(jī)絕大多數(shù)是機(jī)電式的，即通過電極檢測心電信號，放大后直接記錄，存在著打印效率低、噪聲污染嚴(yán)重、心電波形失真等缺點。與之相比，數(shù)字式心電圖機(jī)通過軟件實現(xiàn)噪聲抑制和心電參數(shù)的提取，并采用數(shù)字式打印機(jī)輸出心電圖形，可為醫(yī)護(hù)人員提供更完美心電圖和更多診斷信息，必將成為市場的發(fā)展趨勢，有著更廣闊的應(yīng)用前景。由于數(shù)字心電圖機(jī)通過ADC采集的數(shù)據(jù)是離散的，要將其在圖紙上還原為原始的心電圖形，除了要將數(shù)據(jù)與圖紙上的離散點對應(yīng)起來，還要根據(jù)信號變化的趨勢，在這些點之間連線，使之成為連續(xù)的圖形。將心電數(shù)據(jù)尤其是多導(dǎo)聯(lián)心電數(shù)據(jù)同步、準(zhǔn)確、快速打印出來是整個系統(tǒng)開發(fā)的難點和關(guān)鍵，而高效打印算法對數(shù)字心電圖機(jī)的開發(fā)無疑是很有意義的。

    隨著電子技術(shù)的發(fā)展，打印機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，成為各種智能數(shù)字化儀器儀表的重要數(shù)據(jù)輸出手段。而其中熱敏打印機(jī)憑其體積小、重量輕、可靠性高、打印字符清晰、無噪聲、走紙均勻等獨特能而越來越受到青睞，更是成為小型醫(yī)療儀器如心電圖機(jī)的首先。

下面以筆者課題組開發(fā)的12導(dǎo)同步心電圖機(jī)為例，介紹以普通52單片機(jī)為主控芯片應(yīng)用串行熱敏打印機(jī)實現(xiàn)多種方式的心電圖形打印，并重點描述了12導(dǎo)聯(lián)同步打印方式的程序?qū)崿F(xiàn)方案。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)配置了一個內(nèi)置式數(shù)字打印機(jī)，它主要由熱敏打印頭（W216-QS）和步進(jìn)電機(jī)組成。W126-QS點陣式熱敏打印頭打印數(shù)據(jù)采用串行輸入，其內(nèi)部不僅包含有由C-MOS集成芯片構(gòu)成的1728位移位寄存器，還包含借助高密度厚膜工藝制成的加熱元件。這些加熱元件通過鎖存和切換晶體管驅(qū)動，可在熱敏打印紙上產(chǎn)生1728個點，對應(yīng)的打印寬度為216mm，分辨率為8dot/mm。熱敏打印頭所需的打印數(shù)據(jù)為串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸遵循SPI口的通信協(xié)議。系統(tǒng)采用了口線模擬SPI的工作方式與打印頭通信，電路如圖1所示。

考慮到52單片機(jī)內(nèi)部令有256字節(jié)的內(nèi)部RAM，系統(tǒng)還外擴(kuò)1片HM628128存儲12導(dǎo)心電數(shù)據(jù)和中間轉(zhuǎn)換結(jié)果。

2 系統(tǒng)軟件編寫

數(shù)字打印實現(xiàn)的兩個關(guān)鍵問題：①如何將心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成打印數(shù)據(jù)；②如果將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)字打印機(jī)。通常采用的方法是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)同時將其輸出到打印機(jī)打印。這樣節(jié)省了存儲器空間；缺點是程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜，通用性差（不同打印方式的數(shù)據(jù)輸出程序不同），系統(tǒng)功能不易擴(kuò)展，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和輸出都要考慮打印點位置，并且每輸出一點的數(shù)據(jù)都要調(diào)用一次程序，加大了系統(tǒng)開銷。系統(tǒng)軟件中沒有采有這種方式，而是在內(nèi)存中開辟216字節(jié)打印緩沖區(qū)，將熱敏打印頭1728個點與216×8位數(shù)據(jù)相對應(yīng)，每次將要打印的一線數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換完再輸出。這樣只需在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時考慮打印位置和方式，輸出程序只需將216字節(jié)的數(shù)據(jù)按位輸出即可，并且每打印一線數(shù)據(jù)只需調(diào)用一次輸出子程序，字節(jié)了系統(tǒng)開銷。缺點是占用系統(tǒng)資源，這一點在12導(dǎo)同步打印表現(xiàn)得尤為明顯。

系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)三

[1] [2] [3] [4] 

【基于熱敏打印機(jī)的心電圖形快速打印方法的研究及應(yīng)用實例】相關(guān)文章：

基于FFT算法的GPS信號快速捕獲方法研究05-02

基于實例的IMU/DGPS輔助航攝測量應(yīng)用研究05-02

基于區(qū)間灰數(shù)的α-PROMETHEE方法研究及應(yīng)用04-27

打印機(jī)配件·什么是打印機(jī)硬盤04-26

條碼打印機(jī)·什么是條碼打印機(jī)04-26

對分形方法在經(jīng)濟(jì)預(yù)測領(lǐng)域中應(yīng)用的研究04-26

新型熱敏染料的研究05-03

基于Web Geocoding的三維GIS快速定位方法研究04-28

激光打印機(jī)·什么是打印機(jī)類型04-26

條碼打印機(jī)04-29