浅析基于MSP430心肺听诊技能训练系统设计方案
宽范围工作电压：DC 3～6 V;
工作电流50 mA，静态电流1μA;
直接驱动8 Ω 0.5 W的喇叭，具备PWM和DAC贴片电感两种音频输出模式;
宽范围采样频率：4.8～21 kHz;
录制的语音可分并行1～8段和串行128段;
自带8个输入端口，9个输出端口，功能均可由用户自定义;
FLASH RAM结构，可以反复擦写录入，寿命在1万次以上;
两种封装形式：COB28和COB16;
开发用的电脑软件系超智能傻瓜图形设计，外行也能使用;
配合编程软件可以开发出并行、串行、智能型等多种控制模式;
最小系统的外围电路只需一只振荡电阻、一大功率电感只电源滤波电容;
有13 s/20 s/50 s/100 s多个时间档次可选;
完成开发和试验生产后，直接用源文件投产掩膜，音质效果、功能性能不变。
2.3 多路模拟开关
多路模拟开关主要是用来选择播放位置点喇叭声音的，因为PM50芯片只能连接一路扬声器，所以只能通过多路模拟开关来选择各路喇叭接通，而MAX306CPI芯片是十六位多路选择开关，可以将两片芯片扩展起来形成32路选择开关，芯片电压在4.5～30 V之间，功耗非常小，且不影响喇叭的发音，完全满足要求。并且听诊器探头可以轻易地触动模型人皮下的专用位置，所以采用这种技术对本系统来说是一个很好的选择。
2.4 无线模块的设计
无线模块的设计包括两个部分：硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括PCB图的布局走线和天线设计两方面，软件设计主要是通信协议的定义。
无线模块工作在ISM(Industrial Scientific Medical)超高频段，因而对PCB板的布局提出了更高的要求。一般来说，外围元件要尽可能靠近无线芯片，并且所有元件要尽可能排列在PCB板的同一侧，这样可以在PCB板的另外一侧进行大面积的敷铜以减少干扰。软件方面，良好的通信协议也是无线模块稳定工作的重要保障之一。通信协议除了规定应答关系之外，检错也是一个重要环节。目前比较常用的检错方法是循环冗余校验(CRC校验)，其特征是信息字段和长度字段的长度可以任意选定。CRC码集的选择原则是：若设码字长度为N，信息字段长度为K，校验字段长度为R，其中N=K+R，则对于CRC码集中的任一码字，当且存在一个R次的多项式g(x)，使得：
式中：m(x)为塑封电感器K次信息多项式;r(x)为R-1次校验多项式;g(x)为生成多项式。发送方通过生成g(x)来产生CRC码字，接收方将接收到的码字多项式与生成多项式g(x)相除，若能除尽，则说明接收正确。
2.5 电源模块
在便携式产品的设计中，为避免频繁更换电池，延长产品的一次使用时间，低功耗设计一直是重中之重。电源模块主要用于对电池组的管理，并给系统的其他模块供电。电源横块主要用在遥控器上，用来供给遥控器各模块正常工作。本系统采用的是两节电池供电的方式，具有升降压功能的DC/DC电源芯片。良好的电源模块设计可以有效提高电池的利用效率，维持稳定的电压，减少电源纹波，增大输出电流。
2.6 低功耗设计
由于本系统采用的是两节干电池供电的方式，对系统功耗要求比较高。为了延长电池的使用寿命，避免频繁地更换电池，在系统设计的各个环节都要考虑到低功耗的设计要求。低功耗设计就是要降低系统时钟频率、电源电压以及门的活跃因素。从硬件方面来讲，要降低系统的功耗，就要尽可能选择低功耗的芯片，或者带有休眠功能的芯片。滤波电感软件方电感器生产面，可以采用间断唤醒的工作方式。如果某个功能模块工作的空闲时间较长时，可以暂时将其关闭或者使其处于低功耗状态，然后通过定时唤醒来检测应答信号，只有当接收到应答信号时模块才进入工作状态。通过间断唤醒的方式可以极大地降低系统的功耗。
3 上位机教学软件
主控制器通过I/O口将模型人的位置信息传到上位机，上位机根据收到的位置信号来控制上位机软件界面的显示，可以显示听诊的位置、声音特点、与呼吸的关系以及声音的波形信息，另外还可以外接扬声器放大播放所听到的心肺声音，达到医学教学的目的。上位机界面的设计框图如图3所示。
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