AVR32的便攜式無線醫(yī)療點滴監(jiān)控系統(tǒng)

引言　　

智能化和便攜式是現(xiàn)代電子產品的發(fā)展趨勢，醫(yī)療電子的智能化使得醫(yī)務人員的操作變得更方便。醫(yī)務人員可隨身攜帶手持式監(jiān)控儀對各病房點滴實時監(jiān)控，及時了解相關情況；如遇突發(fā)情況如點滴低于設定警戒值，終端監(jiān)控裝置可產生中斷信號，主控制端則可優(yōu)先進行相應的處理。本設計實現(xiàn)了一種以AT32UC3A0512[1]單片機為主控制器的便攜式遠程無線點滴監(jiān)控系統(tǒng)，可及時了解點滴狀態(tài)，提高醫(yī)療點滴設備安全性。

1 系統(tǒng)原理介紹　　

本系統(tǒng)主要包括兩個部分：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及點滴速度值，以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送給相應的病房監(jiān)控終端，實時顯示終端傳送來的點滴狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。終端監(jiān)控裝置主要負責點滴狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和處理（點滴流速與點滴液位等），以及將處理好的數(shù)據(jù)通過無線通信方式發(fā)送給主控制端；對于點滴液位低于設定值、病人呼叫等緊急事件，按照中斷模式處理，發(fā)出報警提示，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)的結構框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結構框圖

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 控制端部分硬件設計　　

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，內部具有512K Flash和64K的SRAM，CPU工作頻率最高可達66 MHz；在3.3 V電壓下，工作電流約40 mA，待機電流則僅為30 μA。內部高度集成的硬件資源可簡化外圍電路的設計，如內部Flash、USB、ADC、EBI和以太網等外設接口可供設計者使用。

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，外圍電路簡單，可同時支持8個觸摸按鍵輸入等特點。經過內部濾波整形后，在對應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置IC QT1801的各種模式?！　」ぷ髂Ｊ降脑O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；在精簡模式下，需在引腳SNS6K和SNS7之間串接一個1 MΩ電阻。按鍵輸出值模式有2種：Oneperkey和Binary Code。當有按鍵觸摸時在24引腳（DETECT）產生觸摸中斷信號，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模塊內部集成了圖形控制驅動器HX8347A，MCU可通過兩種接口方式對其內部寄存器進行讀/寫操作來控制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)直接寫入內部寄存器。