ZHCAAU7 May   2021 MSP430FR2355

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2工作原理
  4. 3单芯片设计
  5. 4硬件
  6. 5软件
    1. 5.1 采样和调节 PIN 二极管信号
    2. 5.2 采样和测量序列
    3. 5.3 第一级直流跟踪
    4. 5.4 低通 FIR 滤波器
    5. 5.5 计算心率和 SpO2
  7. 6调试 GUI
  8. 7测试结果
  9. 8总结
  10. 9参考文献

采样和调节 PIN 二极管信号

光电二极管利用接收到的光生成电流。该电流信号由跨阻放大器 SAC0 进行放大,SAC0 是用于放大此信号的四个内置 SAC 之一。电流信号非常弱,因此该放大器必须具有低漂移电流。大的直流分量是由身体组织中含氧量较低的部位和散射光导致的。这部分信号与由 LED 发射的光的强度成正比。

小的交流分量由动脉等含氧部位的光调制以及 50/60Hz 下的环境光噪声组成。需要提取并放大的就是这个信号。LED 电平控制会尝试通过控制 SAC1 和 SAC3,将 SAC0 的输出保持在预设范围内。正常红色和红外 LED 被单独控制在该预设范围内。实际上,两个 LED 的输出会在很小的容差内彼此匹配。

SAC0 输出的交流分量的提取和放大由第二级 SAC2 执行。直流跟踪滤波器提取信号的直流分量,并用作 SAC2 的失调电压输入。SAC2 仅放大它在两个端子之间检测到的差值,因此仅会放大传入信号的交流部分。直流部分会被有效滤除。

SAC2 的失调电压也会被放大并添加至输出信号。该部分稍后需要被滤除。

GUID-CEDDAE01-7423-4D64-A581-BAFC3C4FAD35-low.jpg图 5-1 输入前端电路和 LED 控制