超低功耗MSP430单片机心电采集仪设计:简化FAT16与实时数据更新

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"该资源是一篇东南大学的硕士学位论文,主题是基于超低功耗MSP430单片机的心电采集仪的设计与实现。作者吴月娥探讨了微弱信号采集技术,特别是人体体表心电信号的采集,并针对家庭保健用心电监护设备的需求,设计了一款低功耗、低成本、体积小且支持多用户共享的心电采集仪。论文详细阐述了硬件和软件设计,包括模拟前端调理电路、双CPU结构(MSP430F1611为主CPU,MSP430F149为从CPU)、SD卡存储、双口RAM通信以及软件的模块化设计。" 这篇论文中涉及的知识点有: 1. 数据采集技术:论文以数据采集技术为基础,探讨如何采集微弱的体表心电信号。数据采集技术涉及信号的获取、存储、处理和控制,是传感器、信号处理和微型计算机技术的结合。 2. 微弱信号采集:微弱信号采集是数据采集技术的重要分支,对于人体心电信号这种微弱信号的准确采集具有挑战性。 3. MSP430单片机:论文使用超低功耗的MSP430系列单片机(MSP430F1611和MSP430F149)作为核心处理单元,前者负责数据采集、AD转换、SD卡存储和双口RAM通信,后者负责数据滤波和心率提取。 4. 双CPU结构:这种架构可以提高系统效率,主CPU处理关键任务,从CPU处理辅助任务,通过双口RAM进行通信。 5. SD卡存储:心电数据被存储在SD卡上,这需要适应FAT16文件系统,以便数据能被PC读取和共享。论文中提到,标准FAT16可能导致数据丢失,因此提出了简化FAT16的解决方案。 6. 心电采集仪设计:设计目标包括降低功耗、降低成本、缩小体积和实现多用户共享。心电采集仪的硬件设计涵盖了模拟前端调理电路、单片机最小系统和外围电路。 7. 模块化软件设计:软件部分采用模块化设计,易于维护和扩展,涵盖了主从控制器的逻辑和各种功能模块,如数字滤波、心率提取和心电波形显示。 8. PCB设计规则与抗干扰技术:在硬件设计中,考虑到PCB布局的规则和抗干扰策略,以确保系统的稳定性和可靠性。 9. 调试过程与结果:论文最后部分介绍了系统的调试方法和调试结果,这是验证设计方案有效性的关键步骤。 这篇论文提供了一个基于MSP430单片机的心电采集仪设计实例,它融合了硬件优化、数据处理和通信技术,特别关注了在低功耗和实时性要求下的心电数据采集和存储。