基于MCU的非侵入式可视脉搏血氧计的设计

　　脉动式血氧计由放在病人耳垂、脚趾或手指的传感器组成，该传感器与数据采集系统连接，计算和显示氧水平、心率和血流量。此类监测对于新生婴儿及手术过程极为有用。

    非侵入式可视脉搏血氧计的设计所采用的MSP430FG437微控制器（MCU）将外设探针与MCU有机结合在一起，并采用LCD玻璃屏显示血氧状态及脉搏频率。该应用中的传感器同时用于心率检测及脉搏血氧测量。探针被置于人体外表的某点，例如指尖、耳垂或鼻前端。该探针包含了两个发光二极管（LED），其中一个处于红色可见光谱（660nm），另一个处于红外光谱（940nm）。通过测量每一频率的光透过人体的强度，然后计算出两个强度间的比值，可确定人体的血氧百分数。

　　MSP430系列MCU是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机。其主要特点：强大的处理能力MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns.

　　上面的图标示例了一个采用超低功耗MSP430MCU的单片、便携式脉搏血氧计的实现。由于高层次的模拟集成使得外部组件数量保持了化。并且，通过保持通态时间（ONTIme）的化以及两个灯光源的周期性供电，使得功耗得以降低。

参考文献:

[1]. MSP430FG437 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/MSP430FG437_949618.html.
[2]. 660nm datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/660nm_80200.html.
[3]. 940nm datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/940nm_108895.html.
[4]. MSP430 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.
[5]. RISC datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RISC_1189725.html.