第5章 调试结果及问题解决
本设计的电路分为模拟与数字两大部分，在电路搭接好后，分两部分调试。
模拟部分有低通滤波，高通滤波以及主放大电路。其中滤波器的调试是在函数发生器上选择相应的频率的信号作为输入，观察输出后的波形，如果能通过有用频率的信号，而抑制其它频率范围的信号，则表明滤波器能够达到要求，如果其截止频率不是设计需要的情况，则要对电容电阻进行更换，直到能够满足要求为止。
主放大电路的调试，一开始我利用公式根据放大倍数计算出AD620外接电阻，然后焊接到电路中，把一定大小的函数发生器产生的信号输入到放大电路，用示波器显示输出的信号，并检查放大器有没有达到预计的放大倍数。在调试的过程中我遇到了两个问题：1.输出波形失真。原来是我用到的函数发生器出来的信号的幅值一般为5V左右，而主放大电路的放大倍数有100倍。这样经过主放大电路后的信号在500V左右，而这远远超过了放大电路的工作电压，因而出现了失真。2.由于不同的人的心音信号强弱不一致，甚至同一个人在他不同部位测到的心音信号强弱也不一样，因此放大倍数也不好确定，往往根据这个受试者的心音信号调试好放大电路，换一个受试者后就不行了。后来我就没有利用函数发生器，而是将心音信号直接输入放大电路，用电压表测试放大电路的输出端，观察信号的大小，同时调节跨接在AD620引脚1和引脚8之间的滑动变阻器，直到输出的值满足A/D转换的幅值范围要求。这样一来，一方面既不需要反复取电阻，算电阻，焊电阻，也可以将心音信号较好的放大到要求范围内。
数字电路部分有A/D转换芯片、单片机、LED显示三部分。用到的编译软件是Keil uVision2，这个软件可编译汇编、C语言，结果可以以16进制或2进制文件形式输出。
在调试数字电路时，我把程序下载到单片机，用函数发生器产生的信号代替从放大器出来的心音信号输入ADC0809的IN0引脚。一开始结果无法正确显示，LED显示的是乱码；而且单片机的振荡电路时振时不振。在网上查了这方面的问题后了解到：单片机时振时不振可能有这样两个问题，1.工作电压偏低，2.匹配电容值不正确。本设计的匹配电容取的是经典值，出错的可能性较小，于是我认为是工作的电压偏低的问题，使用电压表一测，工作电压只有2.4V左右，远远不足5V。重新焊接了电源、地部分后这一问题得到了解决。对于显示不正确这一问题，我编写了一简单显示程序，显示结果完全正确。这说明问题出现在数据采集部分，重新检查了硬件接口电路与采集部分的程序，发现是程序中没有启动A/D转换。
通过系统调试，我体会到无论是调试硬件电路，还是调试程序，“化整为零”的思想是极为重要的。像这次设计，一开始系统总是无法正常工作，这时就需要将系统分成几块小部分进行分析，才能找到问题，那种想一气呵成的思维是行不通的。
调试系统还需要我们认真思考、具有信心和耐性。因为实际工作中遇到的问题很难在书上找到现成的答案，因而需要像在黑暗摸索的精神，一方面要对成功满怀信心，同时又要具备接受反复挫败的韧性，当然我们的思考至关重要，它为我们的前进指明方向。     

结论
心音信号是人体最重要的声信号之一，含有关于心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量病理信息，许多心血管疾病还在早期没有阳性表现的时候会反映在心音信号上面。目前主要应用在心脏的临床诊断、监护和心脏听诊教学等。心音图在国内一些大医院已经出现，不过智能心音信号诊断系统还相当不成熟。心音信号相对来说比较复杂，这曾导致电子心音听诊相当长的时期内停滞不前，不过，随着数字信号处理技术的不断发展，特别是小波技术以及神经网络的快速发展，给心音信号的处理拓宽了前景。
第一心音幅值的大小与心肌收缩力强弱密切相关，在一定程度上可以反映心脏心力储备。根据这点本设计通过滤波，放大心音信号，在单片机中实现第一心音最大幅值的提取。
通过心音测量器的设计与调试，我对放大、滤波电路，单片机，A/D转换等知识有了更深层次的认识和理解，对实际的电路的设计思路以及调试方法有了一定的掌握，对相关电路设计的工具有了较好的运用能力。
在完成本设计的过程中，我认识到做事情，应该动脑筋认真思考，把事情分为几个部分，一部分一部分的完成。在具体电路的设计调试过程中，我把整个系统分成几个小的模块来分别设计，这样就可以使系统设计的难度降低一些，使每一步的设计思路变得更加明确和清晰，把复杂的问题变得简单了。这样做也便于在调试电路时查找电路的错误和改正。
本设计还有一些不完善的地方：心音信号包含许多频率成分，尤其是心杂音，其频率范围从0.5Hz到1000Hz。心杂音里面也包含了许多有用的生理信息。但本设计最后只需要提取第一心音幅值，所以把滤波电路的上下限频率分别设置为0.4Hz和400Hz。可以从本设计中的心音波形图上发现，信号的频率比实际心音波形的频率成分少许多。
此外，本设计只是显示了心音的幅值。还可以把从主放大出来的心音信号分出一路送入一个功率放大电路，使出来的信号再去驱动扬声器。这样的心音测量器就具有视听效果，系统更加完善。在采集心音时，被测对象必须要尽可能屏住呼吸，保持安静以减少额外的噪音等，这些都是该系统中存在的缺陷，应该进一步改进。