一種以AT89S52單片機為核心，利用駐極體式聲音傳感器實現的心音數據采集系統，利用圖形液晶模塊實現顯示的新型可視電子聽診器。介紹了電子聽診器的系統結構圖，給出了硬件電路原理和軟件流程。該系統在進行常規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生的震動形成的。心音聽診是診斷心臟疾病的重要依據。傳統的方法是采用聽診器聽診心音，診斷的依據主要是醫師的經驗。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，國內電子聽診器產品的價格和功能與國外相比還存在較大差距，多數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了這一功能。它集聽診和心電信號監測功能于一體，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、體積小等優點。本文對該可視聽診器的結構及工作原理作了較詳細的介紹。

1 硬件設計

可視聽診器的系統結構圖如圖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，根據香農（Shannon）采樣定理，只要采樣的頻率高于或等于原來頻率的2倍，就可以完整地重現原波形，因此選擇的A/D轉換器的轉換速率應在1 200Hz以上，故設計中選用了串行A/D轉換器TLC0831。

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

1.4 鍵盤顯示

本系統選用了精電蓬遠的QH12864T點陣式液晶顯示(LCD)模塊。該模塊由控制器T6963C、列驅動器T6A39、行驅動器T6A40及與外部設備的接口等部分組成，它既能顯示字符（中文和西文字符），又能顯示圖形，還能夠將字符與圖形混合顯示。

LCD與單片機的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。直接訪問方式是把液晶模塊作為存儲器接在CPU的數據線、地址線和控制線上，同時把它的數據總線接在89S52的P0口上，片選以及寄存器選擇信號線由P2口提供，讀寫操作由單片機的讀寫操作信號控制。這種方式是以訪問存儲器的方式來訪問液晶顯示模塊。間接控制方式不使用單片機的數據系統，而是利用它的I/O口來實現與顯示模塊的通信，即將液晶顯示模塊的數據線與單片機的P0口連接作為數據總線，另外3根時序控制信號線通常利用89S52的P3口中未被使用的I/O口來控制。這種訪問方式不占用CPU的存儲器空間，它的接口電路與時序無關，其時序完全靠軟件編程實現。間接控制方式的速度較直接訪問方式快，所以本設計中采用的是間接控制方式，具體連接如圖3所示。

一個正常人的心音圖如圖4所示，其中s1是第1心音，s2是第2心音；Systole代表心臟收縮期，Diastole代表心臟舒張期。

經過信號調理電路后的心音變成如圖5所示的波形。

3 系統軟件設計

系統選用的LCD是在圖形工作方式下，通過建立坐標系，利用位操作實現對心音波形的逼真顯示。下面詳細介紹液晶顯示屏繪圖編程的算法和波形連續顯示。

3.1 繪圖編程的算法

系統選用的是128×64點陣式圖形液晶顯示模塊。要繪制心音波形只要根據A/D轉換來的數據在液晶顯示器的對應位置上繪點顯示。首先在液晶平面上建立如圖6所示的顯示坐標系。