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多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀
型    號:PDJ-3000、PDJ-3000A
所屬分類:監(jiān)護(hù)儀
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多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀由主機(jī)(含顯示部分)、記錄儀(可選配)心電電極及導(dǎo)聯(lián)線、血壓袖帶、脈搏血氧指夾探頭、體溫探頭和二氧化碳引流管(5000適用)組成,分別適用于對患者的心電、心率、體溫、呼吸、無創(chuàng)血壓、血氧飽和度、脈率、呼吸末C02的監(jiān)護(hù)。

PDJ-3000、PDJ-3000A多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的詳細(xì)資料:


多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀能為醫(yī)學(xué)臨床診斷提供重要的病人信息,通過各種功能模塊,可實時檢測人體的心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數(shù),實現(xiàn)對各參數(shù)的監(jiān)督報警。信息存儲和傳輸,是一種監(jiān)護(hù)病人的重要設(shè)備。




工作原理



便攜式微電腦多參數(shù)生理監(jiān)護(hù)儀的主機(jī)由兩個16位微控制器80C196組成。

系統(tǒng)通過信號檢測與預(yù)處理模塊將生物醫(yī)學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號,并進(jìn)行干擾抑制、信號濾波和放大等預(yù)處理。然后,通過數(shù)據(jù)提取與處理模塊進(jìn)行采樣、量化,并對各參數(shù)進(jìn)行計算分析,結(jié)果與設(shè)定閾值比較,進(jìn)行監(jiān)督報警,將結(jié)果數(shù)據(jù)實時存儲到RAM,并可實時傳送至PC機(jī)上,在PC機(jī)上可實時顯示各參數(shù)值。




系統(tǒng)結(jié)構(gòu)



多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀由兩個單片機(jī)組成雙CPU系統(tǒng)。

單片機(jī)1完成對體溫、心電波形、脈搏脈形的信號檢測、處理、數(shù)據(jù)存儲,并通過LCD顯示屏對各波形、參數(shù)進(jìn)行定時顯示、報警。

單片機(jī)2承擔(dān)其中耗時較長的血壓測量及血氧飽和度的檢測,使之不影響整個系統(tǒng)的正常工作,同時還承擔(dān)對心率、呼吸頻率的測定。

兩個單片機(jī)間的信息交換通過1個8位的并行口進(jìn)行,由2根I/O口實現(xiàn)通信控制。具體是用P1口,配合兩個高速輸入、輸出I/O口(HIS.0、HSO.0),用作兩個單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。這種雙機(jī)間的連續(xù)方式屬于松耦合的多處理機(jī)系統(tǒng)(參考文獻(xiàn)8),在硬件實現(xiàn)上較為簡單,只需在軟件編程時,為其通信方式設(shè)計必要的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方式等。






硬件設(shè)計


(1)系統(tǒng)采用EEPROM 28C64作為程序存儲器;采用一片非易失性靜態(tài)存儲器(NASRAM)作為數(shù)據(jù)存儲器。NASRAM具有靜態(tài)存儲器的優(yōu)點(diǎn),同時具有非易失性的特點(diǎn)。非易失性的特點(diǎn)是指存儲芯片在掉電的情況下,能夠正確無誤地保存所有數(shù)據(jù),保存時間長達(dá)10年。采用芯片的非易失性的特點(diǎn)可以不用為此芯片提供掉電備用電源,即可實現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)。

(2)液晶顯示模塊
為了對心電波形、脈搏波形及其它生理參數(shù)進(jìn)行顯示,而且對波形顯示具有足夠的分辨率,為此系統(tǒng)采用圖形液晶顯示屏。為了減少儀器的體積,實現(xiàn)系統(tǒng)低成本,功耗小的要求,選用了特別適用于便攜式監(jiān)護(hù)儀的單色LCD顯示屏。
該顯示屏為日立LMG70520XNGR液晶顯示屏,點(diǎn)陣數(shù)為640×200,點(diǎn)尺寸為0.22×0.30,其驅(qū)動電源為+5V和-20~-21V,耗電僅8mW,能滿足本系統(tǒng)的要求。
為控制該顯示屏的顯示,我們選取了適用于該顯示屏的顯示控制器SED1330。該芯片是用于計算機(jī)的指令與數(shù)據(jù),并產(chǎn)生相應(yīng)的時序及數(shù)據(jù)控制液晶顯示屏的顯示。該控制器自帶RAM,自行管理顯示緩沖區(qū),與CPU之間通過8位數(shù)據(jù)并行傳輸,與顯示屏之間是4位數(shù)據(jù)并行傳輸。
(3)鍵盤輸入模塊
系統(tǒng)設(shè)計的功能鍵采用中斷方式輸入。當(dāng)有任一功能鍵按下時,產(chǎn)生鍵盤中斷,CPU執(zhí)行中斷程序,讀取鍵碼,執(zhí)行相應(yīng)操作;沒有鍵按下時,不占用CPU的運(yùn)行時間,提高了CPU的運(yùn)行效率。
鍵盤采用兩片74LS373構(gòu)成矩陣軟件編碼鍵盤,鍵盤部分直接掛在單片機(jī)1的總線上。不占用單片機(jī)I/O口線,也不必為此擴(kuò)展系統(tǒng)I/O口,可減少系統(tǒng)消耗功率。
通過為鍵盤分配相應(yīng)的I/O地址,可采用讀寫該地址的方式獲得鍵碼。硬件實現(xiàn)簡單,軟件編程方便。
多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀
(4)電源系統(tǒng)基于低功耗和便于攜帶使用的考慮,系統(tǒng)采用電池供電及外接AC-DC變換器件供電的方式。設(shè)計采用三節(jié)1.5V電池供電。該電壓通過穩(wěn)壓器件提供+5V的電壓給系統(tǒng)工作。同時采用DC-DC電壓變換器+5V的電壓變換至-18~-24V電壓,以提供給LCD顯示屏工作。
選擇電池作為電源是基于如下考慮:具有高輸出能力、小型結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)尺寸和格。
(5)外圍器件控制
系統(tǒng)各外圍器件的片選信號由74LS373鎖存的地址信號,經(jīng)芯片GAL16V8C譯碼產(chǎn)生。GAL芯片是可編程邏輯陣列,通過對其引腳的編程,將其作為譯碼器,依據(jù)P4口高字節(jié)8位地址進(jìn)行片選,其編程方便,使用靈活。系統(tǒng)除用作譯碼器外,在單片機(jī)2中,還用作控制氣泵和氣閥的開關(guān)。
通過簇已分配給氣泵或氣閥I/O口地址,寫上“0"或“1",則輸出引腳OUT1、OUT2為低或高電平。該電平將保持,直到再次往同一地址寫“1"或“0",如此,可定時控制氣泵或氣閥開關(guān)。




軟件設(shè)計


系統(tǒng)軟件的主要特點(diǎn)是,以實時數(shù)據(jù)為核心,以功能獨(dú)立化、結(jié)構(gòu)模塊化為軟件設(shè)計模式。系統(tǒng)開發(fā)采用了結(jié)構(gòu)化的,從上到下的模塊劃分及從底到上的硬件功能封裝的軟件開發(fā)設(shè)計方法。本系統(tǒng)采用C96語言進(jìn)行軟件系統(tǒng)開發(fā)。



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