基于飞思卡尔MC9S08QG4的便携式自动呼吸控制系统

时间:2010-04-08来源:网络

在新生儿中,压力限制的持续溢流设备和时间周期呼吸设备使充分的自主呼吸不受任何限制。在学龄儿童和年龄大于12岁的儿童中,脉搏-溢流呼吸设备被用来控制体积和压力。新一代的体积呼吸设备令溢流体积达到20ml,结合了传感器的作用,呼吸设备能够周期性的工作,医生能在2~3千克的婴儿中使用这一设备。


电路

电路是机械呼吸设备和病人之间的接口。它有三种类型:新生儿型(11mm直径),儿童型(15mm直径)和成人型(22mm直径)。一些电路配备可以伺服控制温度湿度的电热丝,虽然比较昂贵,但是它能让儿科病人获得更舒适的湿度和温度。

这些设备轻便,灵活,具有安全连接的吸收阻抗和最小的溢流阻抗,并且他们具有标准尺寸(15-22mm)

系统如何工作

自动呼吸系统供根据血氧水平反馈来为婴儿提的安全可控的呼吸设备。主要性能包括:

接收和处理血氧计发出的动脉血氧饱和度数据的能力
便携性,可用于偏远地区
在血氧计和MCU之间通过串型接口(SCI)通讯的能力
能根据设置的呼吸频率和压力的参数提供精确设备控制的步进电机
归功于MCU的作用,我们可以实现自动化呼吸控制系统,重要的数据可以被处理和贮存以确保特定身高和体重病人的合适的呼吸量。程序只需要改变患者的参数,而不用改变系统其他方面的参数。图1说明了自动呼吸控制的实现。

选择合适的MCU

Automatic Ventilation Control System Block Diagram

有很多MCU 可以满足这个系统的要求。飞思卡尔的MC9S08QG4(S08QG)设备既可以满足系统所需要的所有特性,同时在价格上也很有优势。该处理器把飞思卡尔S08核的优势延展到了小低引脚数,小封装的领域。S08QG设备是低功耗的产品,可以在低至1.8V的供电电压时对片上闪存进行擦写操作,它具有所有S08MCU的标准特性,包括等待模式和多种停止模式,以及强大的模拟外设能力,完全的串行通讯能力,片上温度传感器和强大的内存选项。

系统的功能描述

MC9S08QG8/4 Features

脉搏测氧法是一种非介入技术,它使用光波来测量病人血液中的氧气的饱和度。这一过程采用了一种叫做脉搏血氧定量计的设备,这是一种可携带的,低成本的设备,它包括一个SpO2传感器和可通讯DB-9接头。在SpO2Y型传感器的一端有两个发光二极管(LEDs),在另一端有一个光探测器。这个传感器通常被连接在指尖,这样光就能完全穿过组织到达光探测计。

从LED发出的光线有两种波长传播:660nm(红光)和915nm(红外光),它们分别对应氧血红蛋白和总血红蛋白。探测计捕捉到从LED发出的光,脉搏血氧定量计处理红光和红外光之间吸收率的差异。测量仪内的MCU能测出动脉脉搏读数并计算出氧气饱和度。

从脉搏血氧计读出的SpO2值能通过连接到S08QG的串行接口(SCI)被传递到自动呼吸系统。该系统使用了标准的串行协议,它由一种商业化血氧计的规格所定义。从脉搏血氧计出来的数据通过SCI接口被连续传送到呼吸系统。

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关键词: MC9 S08 QG4 MC

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