大联大推出基于TI的多参数生物信号监测系统参考设计

2017年10月12日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于德州仪器（TI）的MSP430FR5989混合信号微控制器平台的多参数生物信号监测系统参考设计。该参考设计中还集成了TI的并联电压参考IC、运算放大器、模数转换器和NFC应答器、温度传感器、计步器等。

图示1-大联大世平推出基于TI产品的多参数生物信号监测系统参考设计开发板照片

多参数生物信号检测系统（MPBSM）是一种概念验证评估模块（EVM），能够测量四个主要生命体征中的三个生命体征。MPBSM概念验证可直接测量心电图（ECG）、皮肤电反应（GSR）和皮肤温度。MPBSM概念验证也可间接测量心率、呼吸频率、节奏、步数以及汗水流失率。

图示2-大联大世平推出基于TI产品的多参数生物信号监测系统参考设计系统架构图

该多参数生物信号监测系统参考设计中除了MSP430FR5989混合信号微控制器之外，还有LM4041、LMP2231、ADS1292R和RF430CL331、TMP112A、BMA280等器件：

MSP430FR5989混合信号微控制器属于TI的超低功耗（ULP）FRAM平台，将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起，从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能。MSP430 ULP FRAM产品组合由多种特有FRAM的器件集合、ULP 16位MSP430 CPU和针对不同应用的智能外设组成。

LM4041是TI公司的低功耗高精度并联电压参考IC。它可为电池供电系统、数据采集系统、测量仪器仪表、过程控制、电源管理、产品检测、汽车电子以及高精度音频设备提供高精度的低功耗参考电压。

LMP2231则是具有CMOS输入的单路微功耗、1.6V的精密运算放大器，可在1.6V至5.5V的供电电压范围内操作，静态功耗只有16uW。这款芯片的最高偏移电压不超过150uV，最高的偏移电压漂移温度系数也只有0.4uV/C，偏置电流只有+/-20fA。

ADS1292R是多通道、同步采样、24 位、三角积分（ΔΣ）模数转换器（ADC），此转换器具有内置的可编程增益放大器、内部参考、和一个板载振荡器，其运行数据速率高达8kSPS。借助于其高集成度和出色的性能，ADS1292R可在大大减少尺寸、功耗、和总体成本的前提下实现可升级医疗仪器系统的创建。

RF430CL331H动态NFC接口应答器可结合一个非接触式NFC/RFID接口和一个有线I2C接口将器件连接到主机。NDEF消息可通过集成的I2C串行通信接口读写，也可通过支持高达848kbps速率的集成ISO/IEC 14443标准类型B RF接口进行非接触式访问或更新。

TMP112是一款采用一个微型小外形尺寸晶体管（SOT）563封装的两线制、串行输出的温度传感器。TMP112特有SMBus和两线制接口兼容性，并且在一条总线上支持多达四个器件。它还特有一个SMBus警报功能。无需外部组件，TMP112温度读取分辨率能够达到0.0625°C，其额定运行温度范围为-40°C至+125°C。

该方案具有以下特征：

高度集成的智慧贴片可让患者自助监测重要的体征资料

能够获取ECG、呼吸、GSR、运动和温度信号

可进行支持NFC的实时双向通信

超低功耗设计，采用电池供电实现连续数据记录。

此电路设计包含固件、Android 应用程序、硬件设计文件和用户指南