基于MSP430的心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)

　　無線遙測產(chǎn)品的市場發(fā)展迅速，最近業(yè)界也掀起了一場無線應(yīng)用的革命，無線遙測技術(shù)已經(jīng)成為產(chǎn)品競爭力的一個重要因素。從發(fā)展的角度來看，醫(yī)療監(jiān)護(hù)產(chǎn)品的無線化、網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展趨勢，移動型、具備無線聯(lián)網(wǎng)功能的監(jiān)護(hù)產(chǎn)品將成為未來市場的主流，另外，telemedicine（遠(yuǎn)程醫(yī)療）的發(fā)展也將使無線監(jiān)護(hù)與無線互聯(lián)技術(shù)大有用武之地。無線應(yīng)用的前景廣闊，因此研制開發(fā)無線監(jiān)護(hù)產(chǎn)品勢在必行。

　　在該系統(tǒng)中使用了ti公司的單片無線發(fā)送芯片trf4400和接收芯片trf6900。該芯片功耗低，抗干擾能力強，且使用ism頻段，頻率無需申請．可廣泛應(yīng)用于無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、智能卡、設(shè)備遙控等場合，應(yīng)用前景十分廣泛。

　　1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能概述

　　整個系統(tǒng)主要包括發(fā)射器，接收箱，pc終端顯示，遠(yuǎn)程中央站等組成（見圖1）。接收箱出為ttl 異步串行數(shù)據(jù)，模塊化的好處是可以非常地增減通道，方便地為床邊監(jiān)護(hù)儀配置遙測接收模塊（圖2）。接收箱輸出為10 base-t接口，直接和遠(yuǎn)程的中央站產(chǎn)品接口，單接收箱的容量為8床。通過同時使用多個接收箱，可實現(xiàn)

　　n*8的容量，容量的上限主要由可用頻率帶寬限制。

　　首先通過攜帶在病人身上的發(fā)射器將病人的信息采集處理后發(fā)射出去，接收箱完成數(shù)據(jù)接收，送給床邊監(jiān)護(hù)儀顯示打印，最后通過10base網(wǎng)線送給中央站實現(xiàn)遠(yuǎn)程診療。

　　2．硬件電路設(shè)計

　　2.1. 發(fā)射器

　　發(fā)射器包括心電參數(shù)電路，用于基帶數(shù)字信號處理的msp430微控器，以及trf4400的射頻發(fā)送模塊電路。其中無線射頻收發(fā)芯片trf4400是整個系統(tǒng)的核心，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的性能。電路如圖2所示

　　心電參數(shù)電路

　　人體微弱心電信號經(jīng)過保護(hù)電路，差模放大，濾波等電路后得到心電信號ecg，導(dǎo)聯(lián)脫落fail_ra，fail_ll信號，然后通過msp430自帶的12bit的ad轉(zhuǎn)換，參數(shù)電路可以通過shutdown即開關(guān)電源信號受控于控制器。通過pace波撿出得到pace脈沖信號，利用msp430的i/o口中斷功能捕獲。

　　微控制器

　　本系統(tǒng)中使用的微控制器是ti公司的msp430。它具有功耗低、體積小等特點，有豐富的硬件資源。

　　系統(tǒng)還擴(kuò)展了按鍵電路，如護(hù)士呼叫等按鍵，電池電壓低，采樣導(dǎo)聯(lián)線脫落等發(fā)光二極管狀態(tài)指示和報警。

　　供電電路

　　發(fā)射器采用兩節(jié)5號鎳氫電池供電，容量為1300mah，可直接對微控制器和trf6900供電，用電源變換芯片變換為+/-5v為心電ecg參數(shù)電路供電，為了達(dá)到20小時以上的工作時間，要求發(fā)射器的功耗在120mw以內(nèi)，發(fā)射部分的平均功耗估計在80mw左右，這樣分配給其他部分的功耗為40mw，這對設(shè)計提出了較高要求。對ecg電路需要做針對低功耗的設(shè)計優(yōu)化，通過選用低功耗的芯片，這個目標(biāo)是可以達(dá)到的。