1、B-12014 年全国生物医学电子创新设计竞赛低功耗心率检测仪(A 题)一、任务 以 MSP430F5529 Launchpad 系统板（MSP-EXP430F5529LP）为核心，使用TI 公司的高性能模拟器件搭建微弱信号提取电路，根据所采集得到的 QRS 波形，结合合适的心率算法，设计一套低功耗高准确度的心率监测装置。二、要求 基本要求：（1） 系统输入阻抗高于 2M，并要求留出可测试接口；（2） 放大后的心电信号无失真，在电路板上需预留示波器测量接口，观察放大处理后的心电波形；（3） 有效的心率计算，心率计算由单片机实现，并配备有显示单元；（4） 电池供电，尽可能将系统功耗降低。在电路板
2、上需预留电流测试端口，用于功耗测量。发挥部分：（5） 采用 TI 无线模块，例如 CC256x，CC254x 蓝牙模块，将心率相关信息发送至手机或其他设备进行显示；（6） 其他。三、评分标准项 目 分数系统结构、实现方案电路设计与原理图心率算法描述测试数据设计报告图文规范10完成第（1）项，输入阻抗 5作品要求 完成第（2）项，心电波形 15B-2完成第（3）项，心率计算 30完成第（4）项，功耗 15完成第（5）项，无线 15完成第（6）项，其他 10总分 100四、说明（1） 报告中的测试数据应包括：A. 输入阻抗设计值及测量值；B. 放大后的心电信号图。心电信号源建议使用 Fluke P
3、roSim 4 vital signal simulator 中的 ECG 信号产生模块 RA 和 LA 通道；或采用真实人体信号的 I 导联信号。C. 心率准确度。若采用 Fluke ProSim 4 vital signal simulator 中的 ECG信号产生模块，需测试 30-320 不同心率；若采用真实人体信号的 I导联，必须与市场有售心率测量仪进行对比测试，并注明心率测量仪具体型号，测试心率应保证一定范围。（2） 功耗。在系统正常记录工作时，在系统的供电端预留电流测试接口接入电流表测量，并记录电流值。(不包括无线传输部分功耗)（3） 心电模拟信号源Fluke ProSim 4
4、vital signal simulator 中的 ECG 信号产生模块所产生的模拟 QRS 幅度约在 1mV 左右。（4） 心电电极接口心电电极采用图示标准一次性纽扣电极。电路板上应留有与之配套的纽 扣电极线接口。可使用连接线如下图所示：B-3（5） 系统电流测量B-42014 年全国生物医学电子创新设计竞赛低功耗宽温高精度程控电流源(B 题)一、任务 以 MSP430F5529 Launchpad 系统板（MSP-EXP430F5529LP）为核心，使用TI 公司的高性能模拟器件，设计一个低功耗宽温高精度程控电流源。二、要求 基本要求：（1） 电流源支持 0-20mA，0-2mA，0-20
5、0uA 三个档，输出电流精度0.1%（20mA 档为 20uA，2mA 档为 2uA，200uA 档为 0.2uA） ；配备输入预设和显示功能，预设和显示精度 1（20mA 档为 0.2mA，2mA档为 20uA，200uA 档为 2uA）（2） 电流源输出的电压范围: 0-15V（3） 使程控电流源实现电阻测量功能，电阻测量范围 1 欧10M 欧，电阻测量精度 0.1%；测量时电流源输出档位自动切换；（4） 降低系统的待机功耗，并提高工作时的电源效率（电流源输出功率/输入功率） ，在电路板上需预留输入输出电流测试端口，用于功耗测量；（5） 电流源应带有过压、断路状态报警及保护功能。（6） 电
6、流源在外部加热的条件下，依然保持相当的精度。发挥部分：（7） 整机使用两节 5 号 1.5V 干电池串联输入，自行设计所需的电源电路。（8） 采用 TI 无线模块，例如 CC256x，CC254x 蓝牙模块，使用手机或其他手持设备与电流源通信，完成预设和显示功能；三、评分标准B-5项 目 分数系统结构、实现方案电路设计与原理图测试数据设计报告图文规范10完成第（1） 、 （2）项，基本功能及精度 35完成第（3）项，电阻测量 25完成第（4）项，功耗 5完成第（5）项，报警及保护 5完成第（6）项，温度性能 5完成第（7）项，自行设计电源电路 5作品要求完成第（8）项，无线互联 10总分 10
7、0四、说明（1） 报告中的测试数据应包括：A. 电流源精度测试。B. 电阻测试数据。在实验板上预留连接电阻端口，可任意更换被测电阻。C. 功耗。在系统正常记录工作时，在系统的供电端预留电流测试接口接入电流表测量，并记录电流值。(不包括无线传输部分功耗)（2） 宽温A. 宽温性能要求在温度升高（不超过 70 度）过程中，电流源输出变化越小越好，记录电流源加热前后大致的最大温度差和此时电流源的输出变化；B. 参赛队自行测试过程中，可通过吹风机对电路板进行加热，从而测试电流源宽温特性；C. 决赛过程中，将使用统一吹风机(850w)，距离电路板约 10cm 左右，对参赛队所设计电路进行加热，测试恒流源精度。
