ARM處理器LPC2210在腦血氧監測儀中的應用

ARM處理器LPC2210在腦血氧監測儀中的應用

氧是人體新陳代謝的重要物質(zhì),腦組織新陳代謝率高,耗氧量占全身總量的20％左右。在心腦血管疾病及腦外傷病人的臨床搶救與治療中,如果缺乏對腦組織供氧的監護手段,就有可能造成腦組織神經(jīng)功能的喪失或損害。因此,提供一種連續監測大腦供氧狀況的臨床設備,對提高心腦血管和腦外傷等多種疾病的診斷和治療具有重大意義。在健康監護和臨床診斷中,對腦組織血氧參數的監測是不可缺少的。

本文即應用ARM微處理器開(kāi)發(fā)了一種帶有網(wǎng)絡(luò )通信功能的嵌入式腦組織血氧參數監測設備。

系統硬件設計

整個(gè)硬件系統由腦血氧檢測探頭脈沖驅動(dòng)電路、濾波放大電路、LPC2210系統及接口電路組成。由LPC2210產(chǎn)生PWM脈寬調制信號,經(jīng)探頭脈沖驅動(dòng)電路放大,用于驅動(dòng)探頭的光源發(fā)光,并產(chǎn)生周期性的光信號。探頭中的光電傳感器采集含有腦組織血氧信息的光信號,經(jīng)光電轉換產(chǎn)生電信號。濾波放大電路將得到的電信號進(jìn)行低通濾波和信號放大。LPC2210對放大后的信號進(jìn)行A／D轉換,并進(jìn)行數字處理,同時(shí)通過(guò)接口電路擴展鍵盤(pán)、LCM圖形液晶顯示、RS232串口和以太網(wǎng)接口,用于整個(gè)系統的控制、顯示、與上位機(PC機)的通訊以及網(wǎng)絡(luò )通信。其系統框圖如圖1所示。

LPC2210系統及接口電路

LPC2210是飛利浦公司基于一個(gè)16／32位ARM7內核的微控制器。它具有極低的功耗,16KB片內SRAM,多個(gè)32位定時(shí)器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達9個(gè)外部中斷,特別適合用于工業(yè)控制、醫療系統等。