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用MSP430F149规划的阻抗丈量体系

MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下,实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加运算)相配合,能实

运算速度快

MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下,完成40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功用的硬件乘法器(能完成乘加运算)相配合,能完成数字信号处理的某些算法(如 FFT 等)。

超低功耗

其次,共同的时钟体系规划。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟体系:根本时钟体系、锁频环(FLL 和FLL+)时钟体系和DCO数字振荡器时钟体系。能够只运用一个晶体振荡器(32768Hz),也能够运用两个晶体振荡器。由体系时钟体系发生 CPU 和各功用所需的时钟。而且这些时钟能够在指令的操控下,翻开和封闭,然后完成对整体功耗的操控。

1 体系结构

体系选用TI公司的MSP430F149单片机。该单片机有60 KB Flash、2 KB RAM,具有强壮的数据处理才能。单片机经过向AD9852发送频率字、起伏字然后操控正弦波的频率、起伏。正弦波经过电流通电压、功率扩大等电路作用后,经过线圈T1阻隔作用于人体,一起由线圈TFl和T2感应出的电流、电压相对量,经过程控扩大器和真有效值转化后,进入单片机,进行A/D转化。单片机依据电流、电压值核算出电阻,再经过串口传输给PC机。其体系结构框图如图1所示。

IC选用LM324型运算扩大集成电路。

2 硬件电路

2.1 电流、电压丈量电路

图3所示为电流丈量电路原理。为了在不同起伏下都能精确丈量电流,在峰一峰值转有效值电路前加了一片程控扩大器,单片机经过输出增益操控使得即便前端电压很小时也能将其进步到必定程度,到达精确丈量的意图。相同,在电流丈量电路中,也运用了相同的原理图。

2.2 RS485电路

图4所示的单片机与RS485通讯转化电路中,经过3个光耦器材对单片机电路和RS485总线进行阻隔,进步体系的抗干扰才能。选用SP485E来支撑RS485串行协议,但由于SP485E的作业逻辑是TTL电平,而RS232通讯的逻辑电流不是TTL电平,需求经过SP232器材进行电平转化,如图5所示。RS485作业在半双工通讯状况,经过CTR485操控数据的输入/输出方向。

2.3 单片机操控AD9852电路

如图45所示,单片机P1.O~P1.7,经过复用与AD9852数据、地址引脚相连,P2.3~P2.7与AD9852五个较重要的操控引脚相连接。单片机首要是经过向DDS输出起伏字、频率字来操控AD9852发生的正弦波的频率和起伏。

3 软件规划

本体系的软件用C言语编写,在IAR EmbeddedWorkbench环境下进行修改及测验,其软件流程如图6所示。单片机软件首要分为两部分,一部分经过操控AD9852发生正弦波,一起进行核算,其流程如图7所示;另一部分将收集来的数据传输给PC机,软件流程如图8所示。

4 试验成果

实践证明,正弦波起伏对阻抗起伏值影响较小;而频率对阻抗起伏值影响较大。用鸡蛋清试验时,发现跟着频率增大,阻抗值减小,而且蛋清浓度越高阻抗越大。当正弦波频率为440 kHz时,经过程控扩大器将电流电压调整在O.7 ~2.5时,无感电阻与电压、电流比值的联系如图9所示。

由图可见,在差错答应的范围内二者呈近似线性联系。

结 语

本规划供给了一种人体阻抗丈量办法,可作为医疗仪器的辅佐功用,为安排确诊等供给必定的参阅。

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