彭克勤

北京信息科技大学



基于MSP430单片机的血氧仪的设计与实现

彭克勤

北京信息科技大学

摘要：血氧仪测量的都是临床医疗上重要的基础数据。基于MSP430f5419的血氧仪，是以MSP430f5419单片机为核心、采用TI 的AFE4401芯片做为血氧采集部分、外接OLED显示屏的一款便携式血氧仪。本文阐述了此类便携式血氧仪的一个设计方案和软硬件实现方法。

1　项目背景

生活水平的提高，越来越多的人选择购买一些医疗设备如血氧仪等来使用，因而医用设备开始往小型化、智能化、低成本化发展等趋势。血氧仪主要测量指标分别为脉率、血氧饱和度、灌注指数（PI）。血氧仪测量的都是临床医疗上重要的基础数据，是诊断心脏病的必要设备。若要体积小，必须将控制系统小型化、功耗低。根据这些需求，本文选择控制核心用MSP430f5419,血氧采集部分选用TI的集成方案即AFE4401。

2　血氧仪系统设计及硬件实现

2.1主要硬件元器件介绍

2.1.1单片机MSP 430特点

MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125ns。

MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8～3.6V电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200～400uA 左右，时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA ，由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。……