基于MSP430F149和nRF905的無線血氧指夾的設(shè)計與實現(xiàn)
3.2 射頻電路
nRF905射頻芯片是Nordic公司采用VLSIShoctBurst技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品,能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸而不需要昂貴的高速MCU來進行數(shù)據(jù)處理/時鐘覆蓋。通過將與RF協(xié)議有關(guān)的高速信號處理放到芯片內(nèi),nRF905可提供給微控制器一個SPI接口,其速率由微控制器自己設(shè)定的接口速度決定。通過SPI接口進行編程配置,可以實現(xiàn)很低的電流消耗。在發(fā)射功率為-10 dBm時,發(fā)射電流為11 mA,接收電流為12.5 mA,且進入POWERDOWN模式后,還將更加節(jié)電。
3.3 控制電路
控制芯片選用Ti公司的超低功耗單片機MSP430系列中的MSP430F149,該型號的單片機具有功耗超低,可支持C語言開發(fā)等優(yōu)點。同時具有非常強的處理能力,其速率最高可以達到2MIPS,且內(nèi)部自帶12位的ADC。是一款功能豐富,運算能力強大的單片機。圖4所示是由MSP430F149構(gòu)成的射頻控制電路。
4 系統(tǒng)軟件流程及測試結(jié)果
圖5給出了本系統(tǒng)的軟件流程圖。筆者用該方案的無線血氧指夾對成人進行了測試。受試者為一健康成年男性。實驗從手指端采集脈搏波,事實上,經(jīng)過信號調(diào)理電路處理后的脈搏波干擾較小,細節(jié)丟失較少,完全可以用于血氧飽和度的測量。
將所采集的脈搏波經(jīng)AD采樣后送入單片機再通過一系列計算,最后系統(tǒng)返回的血氧飽和度的值為99%,該結(jié)果與采用邁瑞公司生產(chǎn)的PM-8000便攜式監(jiān)護儀測量的結(jié)果完全一致,說明本系統(tǒng)基本達到了預期要求。
5 結(jié)束語
本文給出了一種基于MSP430F149和nRF905的無線血氧指夾的硬件電路和設(shè)計方法。該指夾能夠?qū)崿F(xiàn)無線監(jiān)護功能,一方面,它能夠克服連接線纜帶來的諸多問題,另一方面,它也使得家庭監(jiān)護和隨身監(jiān)護更有可能實現(xiàn)。由于本系統(tǒng)具有低功耗等優(yōu)點,可在電池供電條件下實現(xiàn)超長時間的監(jiān)護,因此,更容易發(fā)現(xiàn)偶發(fā)的病癥。
參考文獻:
[1].MSP430F149datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430F149_.
[2].MSP430datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.
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