AVR32的便攜式無(wú)線(xiàn)醫療點(diǎn)滴監控系統

引言　　

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

1 系統原理介紹　　

本系統主要包括兩個(gè)部分：手持式控制端和終端監控裝置。手持式控制端主要實(shí)現信息輸入和查詢(xún)界面的操作，通過(guò)輸入待查詢(xún)的病房號及點(diǎn)滴速度值，以數據包形式發(fā)送給相應的病房監控終端，實(shí)時(shí)顯示終端傳送來(lái)的點(diǎn)滴狀態(tài)數據信息。終端監控裝置主要負責點(diǎn)滴狀態(tài)的數據采集和處理（點(diǎn)滴流速與點(diǎn)滴液位等），以及將處理好的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式發(fā)送給主控制端；對于點(diǎn)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(lèi)型以數據包形式發(fā)送至主控制端。系統的結構框圖如圖1所示。

圖1 系統結構框圖

2 系統硬件設計

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(jiǎn)化外圍電路的設計，如內部Flash、USB、ADC、EBI和以太網(wǎng)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(jiǎn)單，可同時(shí)支持8個(gè)觸摸按鍵輸入等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)內部濾波整形后，在對應的按鍵口輸出邏輯電平，根據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(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。當有按鍵觸摸時(shí)在24引腳（DETECT）產(chǎn)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(dòng)器HX8347A，MCU可通過(guò)兩種接口方式對其內部寄存器進(jìn)行讀/寫(xiě)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位數據和16/18位RGB數據，串行SPI接口模式下可將8/16位數據和16/18位RGB數據直接寫(xiě)入內部寄存器。