基于MSP430的脉搏波信号传感器数据采集与处理
关键词 脉搏测量仪 MSP430 光电传感器 数据采集和处理
毕业论文设计说明书外文摘要
Title MSP430-based sensor data acquisition and processing
Abstract
The famous TCM pulse diagnosis, and the in-depth study of modern medicine on the cardiovascular system，both show the close links between human
health and pulse. In order to improve the effectiveness and objectivity of the pulse wave detection，this issue designed a pulse measuring instrument based on MSP430.The system use a MSP430G2553 microcontroller as the core, and acquire pulse wave signal through the photoelectric sensor ST188.After amplification and shaping,the wave enter the microcontroller within the appropriate treatment, and pulse beats in a minute will be displayed on the screen OLED12864. Also, if the number of pulse beats is more than 120 times in a minute, the buzzer will alarm.The part of software use C language programming and IAR platform for development.After testing and inspection, the system can work properly and the indicators meet the design requirements, with low power consumption and low cost.
Keywords pulse measuring instrument, MSP430, photoelectric sensor, data acquisition and processing
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 脉搏波信号概述 1
1.3 国内外研究发展状况 2
1.4 课题主要研究内容及工作 3
2 系统整体方案的论证与设计 4
2.1 系统整体设计框图与概述 4
2.2 器件的选择与方案论证 4
3 系统硬件电路设计 6
3.1 主控模块设计 6
3.2 传感器模块设计 8
3.3 滤波电路设计 9
3.4 放大电路设计 11
3.5 显示模块设计 14
4 系统软件设计 16
4.1 软件任务设计 16
4.2 软件设计流程 16
4.2 C语言编程 17
5 系统调试 20
5.1 硬件调试 20
5.2 软件调试 20
5.3 测量结果 21
5.4 误差分析 21
结论 23
致谢 24
参考文献25
附录A 26
附录B 27
附录C 28
图1.1 脉图结构示意图 2
图2.1系统整体结构框图 4
图3.1 MSP430G2553功能模块框图 7
图3.2 MSP430G2553芯片引脚图 7
图3.3传感器模块原理电路图 9
图3.4滤波电路原理电路图 10
图3.5滤波电路仿真示意图 11
图3.6波特图示仪分析结果 11
图3.7放大电路原理电路图 12
图3.8放大电路仿真示意图 13
图3.9示波器分析结果 13
图4.1软件设计流程图 17
图4.2 IAR软件操作界面 19
表5.1实验测量脉搏次数 21
表5.2误差分析表 21
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
随着时代的不断发展和科学技术的不断进步，人们对于健康越来越重视，在日常生活中也越来越需要可实现自我健康检测的仪器。人们可以在不依靠医生辅助的情况下，通过某些医疗健康检测设备，自己采集生理数据，根据医学相关知识对此数据进行分析，以此来评估自身健康水平。
脉搏是常见的生理信号之一，侧面反映了心脏状态和血管状态等生理状态，蕴含着丰富的信息[1]。从中医中著名的脉诊，到现代国内外医学对人体心血管系统的不断了解和研究，都表现了脉搏信号与人体健康之间的紧密联系。脉搏波信号所表现出的波形、周期、速率、波幅等方面的信息，可以充分反映出人体心血管系统中一些疾病的血流特征[2]。因此，经常检测自身脉搏信号以及对其进行分析，对于自身健康状态的了解有着很重要的意义，也便于生理疾病的早发现和早治疗。