基于MSP430F149的阻抗测量系统设计

　　引 言

　　医学阻抗测量是利用生物组织与器官的电特性及其变化，提取与生物体生理、病理状况相关的生物医学信息的一种检测技术。它通常借助于驱动电极向检测对象送入一微小的交变电流(或电压)信号，同时测量两极的电压(或电流)信号，从而计算出相应阻抗，然后应用于不同目的。

　　本设计利用MSP430F149自带的串口通过RS485进行远距离实时传输，上位机可将实时数据进行曲线绘制、数据保存等处理。

　　1 系统结构

　　系统采用TI公司的MSP430F149单片机。该单片机有60 KB Flash、2 KB RAM，具有强大的数据处理能力。单片机通过向AD9852发送频率字、幅度字从而控制正弦波的频率、幅度。正弦波经过电流转电压、功率放大等电路作用后，经过线圈T1隔离作用于人体，同时由线圈TFl和T2感应出的电流、电压相对量，经过程控放大器和真有效值转换后，进入单片机，进行A/D转换。单片机根据电流、电压值计算出电阻，再通过串口传输给PC机。其系统结构框图如图1所示。

　　2 硬件电路

　　2.1 单片机控制AD9852电路

　　如图2所示，单片机P1.O～P1.7，通过复用与AD9852数据、地址引脚相连，P2.3～P2.7与AD9852五个较重要的控制引脚相连接。单片机主要是通过向DDS输出幅度字、频率字来控制AD9852产生的正弦波的频率和幅度。

　　2.2 电流、电压测量电路

　　图3所示为电流测量电路原理。为了在不同幅度下都能准确测量电流，在峰一峰值转有效值电路前加了一片程控放大器，单片机通过输出增益控制使得即使前端电压很小时也能将其提高到一定程度，达到准确测量的目的。同样，在电流测量电路中，也使用了同样的原理图。