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            基于MSP430心肺聽診技能訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計

            作者: 時間:2011-06-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            2.4 無線模塊的設(shè)計
            無線模塊的設(shè)計包括兩個部分:硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計主要包括PCB圖的布局走線和天線設(shè)計兩方面,軟件設(shè)計主要是通信協(xié)議的定義。
            無線模塊工作在ISM(Industrial Scientific Medical)超高頻段,因而對PCB板的布局提出了更高的要求。一般來說,外圍元件要盡可能靠近無線芯片,并且所有元件要盡可能排列在PCB板的同一側(cè),這樣可以在PCB板的另外一側(cè)進行大面積的敷銅以減少干擾。軟件方面,良好的通信協(xié)議也是無線模塊穩(wěn)定工作的重要保障之一。通信協(xié)議除了規(guī)定應(yīng)答關(guān)系之外,檢錯也是一個重要環(huán)節(jié)。目前比較常用的檢錯方法是循環(huán)冗余校驗(CRC校驗),其特征是信息字段和長度字段的長度可以任意選定。CRC碼集的選擇原則是:若設(shè)碼字長度為N,信息字段長度為K,校驗字段長度為R,其中N=K+R,則對于CRC碼集中的任一碼字,當(dāng)且存在一個R次的多項式g(x),使得:
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            式中:m(x)為K次信息多項式;r(x)為R-1次校驗多項式;g(x)為生成多項式。發(fā)送方通過生成g(x)來產(chǎn)生CRC碼字,接收方將接收到的碼字多項式與生成多項式g(x)相除,若能除盡,則說明接收正確。
            2.5 電源模塊
            在便攜式產(chǎn)品的設(shè)計中,為避免頻繁更換電池,延長產(chǎn)品的一次使用時間,低功耗設(shè)計一直是重中之重。電源模塊主要用于對電池組的管理,并給系統(tǒng)的其他模塊供電。電源橫塊主要用在遙控器上,用來供給遙控器各模塊正常工作。本系統(tǒng)采用的是兩節(jié)電池供電的方式,具有升降壓功能的DC/DC電源芯片。良好的電源模塊設(shè)計可以有效提高電池的利用效率,維持穩(wěn)定的電壓,減少電源紋波,增大輸出電流。
            2.6 低功耗設(shè)計
            由于本系統(tǒng)采用的是兩節(jié)干電池供電的方式,對系統(tǒng)功耗要求比較高。為了延長電池的使用壽命,避免頻繁地更換電池,在系統(tǒng)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)都要考慮到低功耗的設(shè)計要求。低功耗設(shè)計就是要降低系統(tǒng)時鐘頻率、電源電壓以及門的活躍因素。從硬件方面來講,要降低系統(tǒng)的功耗,就要盡可能選擇低功耗的芯片,或者帶有休眠功能的芯片。軟件方面,可以采用間斷喚醒的工作方式。如果某個功能模塊工作的空閑時間較長時,可以暫時將其關(guān)閉或者使其處于低功耗狀態(tài),然后通過定時喚醒來檢測應(yīng)答信號,只有當(dāng)接收到應(yīng)答信號時模塊才進入工作狀態(tài)。通過間斷喚醒的方式可以極大地降低系統(tǒng)的功耗。

            3 上位機教學(xué)軟件
            主控制器通過I/O口將模型人的位置信息傳到上位機,上位機根據(jù)收到的位置信號來控制上位機軟件界面的顯示,可以顯示聽診的位置、聲音特點、與呼吸的關(guān)系以及聲音的波形信息,另外還可以外接揚聲器放大播放所聽到的心肺聲音,達(dá)到醫(yī)學(xué)教學(xué)的目的。上位機界
            面的設(shè)計框圖如圖3所示。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/199748.htm

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            4 結(jié)語
            430系列單片機的迅速發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴大,主要取決于以下特點:強大的處理能力;采用了精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu);具有豐富的尋址方式;簡潔的27條內(nèi)核指令以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可以參加多重運算;高效的查表處理指令;較高的處理速度,在8 MHz晶體驅(qū)動下指令周期為125 ns。這些特點保證編制出高效率的源程序。另外430系列單片機的中斷源較多,并且可以任意嵌套,使用時靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的備用狀態(tài)時,用中斷請求將它喚醒只用6μs。
            本系統(tǒng)的優(yōu)點是由于系統(tǒng)利用430超低功耗性能,因此設(shè)計具有很高的實用性和穩(wěn)定性,并且該芯片具有較高的運算速度,較大的RAM和FLASH空間,具有可擴展的I/O口,兼容一些外部芯片,調(diào)試方便等優(yōu)點。系統(tǒng)用普通聽診器去測試心肺音,更能逼真模仿真實的臨床環(huán)境,因而相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的研究和開發(fā),不僅對于提高現(xiàn)階段我國醫(yī)學(xué)模擬教學(xué)的水平具有重要的現(xiàn)實意義,同時也具有良好的市場前景。


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            關(guān)鍵詞: MSP 技能 訓(xùn)練系統(tǒng)

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