基于MSP430的颅内出血检测设备设计方案

基于MSP430的颅内出血检测设备设计方案 本设计方案旨在实现一种便携式颅内出血检测设备，基于MSP430单片机为控制核心，实现对人体脑组织的无创、直接测量，为及时监测病程变化和抢救治疗方案的制定提供依据。 基本原理 颅内出血检测设备设计方案基于Beer-Lambert定律，利用光的吸收特性来检测脑组织中的血液浓度。当入射光强一定时，光密度（OD）是介质浓度的线性函数。正常情况下，人体大脑两侧对光的吸收是对称的。如果有血管破裂引起内部出血时，局部血浓度升高，光的吸收就会增加。通过对人体大脑两侧光密度的测量，可以判断颅脑外伤患者是否存在脑出血现象，为是否需要进一步CT或MRI检查提供指征。 硬件设计 设备系统框图如图1所示： 图1 设备系统框图 设备主要由检测探头、主机电路、液晶显示模块、USB接口等组成。 检测探头 检测探头由光源、光电传感器和前端转换电路组成，小圆孔用于固定光源，光电传感器则同定在中间，光源选择LED，传感器选用S1226系列光电传感器。探头的平均探测深度为约3cm，光源以恒流源驱动，并在脉冲信号的控制下分时发光，实现了双测检测的功能。 主机电路 主机电路选择TI公司生产的16位单片机MSP430F149，采用高效RISC结构，有16个快速响应中断，最高时钟频率为8MHz，中断唤醒时间小于6微秒。单片机集成了多通道A/D转换器、模拟比较器、定时器、串行通信接口、数控振荡器（DCO）、硬件乘法器，可以满足大多数设备的应用需要。 信号存储 信号存储使用Atmel公司生产的64KB串行电擦除可编程存储器AT24C512，具有结构紧凑、存储容量大等特点，特别适用于大容量数据存储要求的数据采集系统。 液晶显示模块 液晶显示模块选择LSDl2864CT图形点阵液晶显示器，主要由行驱动器、列驱动器及全点阵液晶显示器组成，可完成图形和文字显示。单片机通过P1口实现对液晶模块状态寄存器的操作。 计算机通讯 计算机通讯接口芯片采用PHILIPS公司的PDIUSBD12，集成了SIE、FIFO存储器、收发器和电压变换器。模块功能包括同步模式识别、并串转换、位填充、解填充、CRC校验/产生、地址识别等。 本设计方案实现了一种基于MSP430的颅内出血检测设备，满足了对人体脑组织的无创、直接测量的需求，为及时监测病程变化和抢救治疗方案的制定提供依据。