AVR32的便攜式無(wú)線醫(yī)療點(diǎn)滴監(jiān)控系統(tǒng)

引言　　

智能化和便攜式是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，醫(yī)療電子的智能化使得醫(yī)務(wù)人員的操作變得更方便。醫(yī)務(wù)人員可隨身攜帶手持式監(jiān)控儀對(duì)各病房點(diǎn)滴實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)了解相關(guān)情況；如遇突發(fā)情況如點(diǎn)滴低于設(shè)定警戒值，終端監(jiān)控裝置可產(chǎn)生中斷信號(hào)，主控制端則可優(yōu)先進(jìn)行相應(yīng)的處理。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種以AT32UC3A0512[1]單片機(jī)為主控制器的便攜式遠(yuǎn)程無(wú)線點(diǎn)滴監(jiān)控系統(tǒng)，可及時(shí)了解點(diǎn)滴狀態(tài)，提高醫(yī)療點(diǎn)滴設(shè)備安全性。

1 系統(tǒng)原理介紹　　

本系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部分：手持式控制端和終端監(jiān)控裝置。手持式控制端主要實(shí)現(xiàn)信息輸入和查詢界面的操作，通過輸入待查詢的病房號(hào)及點(diǎn)滴速度值，以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送給相應(yīng)的病房監(jiān)控終端，實(shí)時(shí)顯示終端傳送來(lái)的點(diǎn)滴狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。終端監(jiān)控裝置主要負(fù)責(zé)點(diǎn)滴狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和處理（點(diǎn)滴流速與點(diǎn)滴液位等），以及將處理好的數(shù)據(jù)通過無(wú)線通信方式發(fā)送給主控制端；對(duì)于點(diǎn)滴液位低于設(shè)定值、病人呼叫等緊急事件，按照中斷模式處理，發(fā)出報(bào)警提示，并將事件類型以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送至主控制端。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 控制端部分硬件設(shè)計(jì)　　

手持式控制端采用Atmel公司的32位RISC處理器AT32UC3A0512為主控制器[1]。它的功耗低，吞吐量高，內(nèi)部具有512K Flash和64K的SRAM，CPU工作頻率最高可達(dá)66 MHz；在3.3 V電壓下，工作電流約40 mA，待機(jī)電流則僅為30 μA。內(nèi)部高度集成的硬件資源可簡(jiǎn)化外圍電路的設(shè)計(jì)，如內(nèi)部Flash、USB、ADC、EBI和以太網(wǎng)等外設(shè)接口可供設(shè)計(jì)者使用。

2.1.1 觸摸按鍵模塊　　

采用Quantum Research Group公司的電容式觸摸按鍵模塊IC QT1801,[2]具有功耗低，外圍電路簡(jiǎn)單，可同時(shí)支持8個(gè)觸摸按鍵輸入等特點(diǎn)。經(jīng)過內(nèi)部濾波整形后，在對(duì)應(yīng)的按鍵口輸出邏輯電平，根據(jù)外圍電阻值的不同選擇可以設(shè)置IC QT1801的各種模式。　　工作模式的設(shè)置如下：在全模式（Full Option Mode）下，需在引腳SNSx（x=0，1，…，7）接1 MΩ電阻；在精簡(jiǎn)模式下，需在引腳SNS6K和SNS7之間串接一個(gè)1 MΩ電阻。按鍵輸出值模式有2種：Oneperkey和Binary Code。當(dāng)有按鍵觸摸時(shí)在24引腳（DETECT）產(chǎn)生觸摸中斷信號(hào)，高電平有效。其中，CS1~CS5為觸摸按鍵輸入,其接口電路如圖2所示。

圖2 觸摸按鍵模塊電路圖

2.1.2 LCD顯示模塊　　

顯示部分采用EDT公司的LCD顯示模塊ET024006DHU，該LCD模塊內(nèi)部集成了圖形控制驅(qū)動(dòng)器HX8347A，MCU可通過兩種接口方式對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀/寫操作來(lái)控制LCD的顯示，分別是并行接口模式和SPI接口模式。并行接口模式下可選擇8/16位數(shù)據(jù)和16/18位RGB數(shù)據(jù)，串行SPI接口模式下可將8/16位數(shù)據(jù)和16/18位RGB數(shù)據(jù)直接寫入內(nèi)部寄存器。