一种基于MSP430的可充电脑起搏器设计方案

900A与MSP430F169的P1口相连，利用P1口的中断功能可实现低功耗性能;在外部遥控器中，TRF6900A与 MSP430F149的P4口相连即可。

1.5 系统供电电路

供电是脑起搏器设计中的一大技术难题。为了避免体内刺激器电源能量耗尽后必须更换脉冲发生器带给患者的痛苦以及节省巨额费用，本方案设计的脑起搏器可以进行非接触式充电。患者在手术后到医院随访问需要对体内刺激器进行电压检测，若电量不足，则由医护人员通过遥控器对体内电池进行充电。 该非接触式经皮充电系统是基于线圈耦合的基本原理改造实现的。传统方法是在耦合线圈的输入端加交流电，输出端就会通过与输入端之间的互感效应产生电能。但这种方法需要在铁氧体等铁芯片缠绕很多细导线，这会在铁芯生线圈上产生能量损耗，致使输入的部分电能变成热量，电源传输效率非常低，通常只有 20%～30%;而且由于使用的是细导线，线圈无法传输大电流。

经改造后的充电系统原理图如图3所示。，交流市电通过滤波整流后，由谐振电路提高其频率再通过线圈耦合的方式传输到次级圈，再经整流后给法拉电容充电;同时微处理 器MSP430F169通过内部12位ADC检测法拉电容电压，并将该电压值进行编码，然后通过内外通信模块TRF6900A传输到外部遥控器的微处理器MSP430F149，CPU将该电压编码值与预设值进行比较，若小于该预设值则继续充电，若达到该预设值则关闭外部充电电路，充电结束。 实验表明，提高输入交流电的频率可以达到与增加线圈匝数同等的效果。所以本系统采用高频电能传送方式，可以大大减少线圈匝数，节省内部中电路空间。同时，选NiFe等高性能导体兼容材料作芯，大大降低了铁芯和线圈造成的损耗，提高了电源传输效率。

2 系统软件设计

根据脑起搏器的硬件组成，系统软件分为两个部件，如图4所示。一部分是在外部接受器上运行的程序，在结构上分为两层，上层是与功能相关的主控模块和各功能模块，底层是硬件驱动程序模块。主控模块和功能模块控制整个程序的流程，当需要操作硬件时调用硬件驱动程序提供的接口函数;底层硬件驱动包括液晶驱动程序、按键驱动程序和TRF6900通信程序，为上层主控模块和功能模块提供接口函数。另外一部分是在内部刺激器上运行的程序，主要包括主程序和中断子程序。其中主程序主要负责系统初始化和工作刺激信号的产生，中断子程序主要负责从外部遥控器发送过来的控制信号的接收、电池电压信号及工作记录信号的检测与发送以及对内部电池进行充电。

脑起搏器因其具有疗效好、安全性高、可逆、可通过术后调整达到最佳症状控制效果和最少副作用等优点，已经成为治疗帕金森病的主要外科手段。在我国，设计符合本国国情的脑起搏器已经成为众望所归。本文提供了一种基于MSP430的可充电脑起搏器的设计方案，与国外生产的脑起搏器相比，具有更高的性价比。