基于AM335X的多参数监护仪
发布时间:2020-07-13 07:38
【摘要】:多参数监护仪是一种实时监控病人生命体征的智能仪器,对人体的温度、血压、血氧饱和度、二氧化碳浓度、心率等进行监测,并经过处理后显示、输出。目前已广泛应用于各个医院、养老院以及少数家庭当中。随着半导体、信息、通信、以及嵌入式技术的高速发展,同时临床监控需求的逐步提高,越来越多的功能完善起来,包括以太网、WIFI、3G传输,声音播放等,尤其在显示部分对屏幕尺寸以及显示波形有了更高的要求。本文设计的多参数监护仪硬件部分以AM335X处理器为核心,它是基于ARM Cortex-A8内核的高性能ARM处理器,集成3D图形加速引擎,可以提供出色的波形图刷新能力。整个控制系统采用模块化设计,使用大尺寸液晶屏显示图形界面,触摸、按键、飞梭输入方式进行操作,具有良好的人机交互界面。系统具有丰富的外设接口,提供了包含网络,音频,SD存储卡,USB接口,参数板接口等多种功能。软件部分操作系统采用Linux3.2.0内核,应用软件是运行在linux系统上的图形库。整套软件主要移植引导程序UBOOT,外设驱动程序和内核KERNEL,文件系统工具 FILESYSTEM 及图形库 MINIGUILIB。本文设计搭建软硬件平台,实现系统运行,开放图形库的API供二次开发。可以直接提供给多参数监护仪厂商做为硬件和系统平台,厂商自行开发界面的差异化部分,实现产品快速投放市场。对提升医疗器械公司的市场竞争力有重要现实意义。
【学位授予单位】:杭州电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH77
【图文】:
2.1系统总体方案设计逡逑对于多参监护仪,类似一个微型电脑,分为电源,主控板,输入输出设备。逡逑系统总体方案如图2.1所示,参数板用来将病人生理信号转换成数字信号,通过逡逑串行总线和主控板通信。飞梭,按键和触摸屏作为输入设备,提供给多参数监护逡逑仪控制信号,LCD显示器是输出设备,将病人生理信号比较直观的呈现在屏幕上,逡逑并能将控制信号反馈到屏幕上进行交互。逡逑LCD显木器逡逑Z\逦逦逡逑血氧逡逑逦邋逦1逦逦1逦血压逡逑屯观邋逦AM335X+UNUX邋^参数板邋\^-邋■逦心韦逡逑——逦SP02逡逑温度逡逑按键逡逑触投琚逡逑图2.1系统总体方案逡逑参数板目前懫用医疗厂家现成的产品,主控板自行设计,简单分为软件系统、逡逑硬件系统两部分,本章按照软硬件区分,分别介绍了硬件平台主控芯片嵌入式处逡逑理器的选型和软件平台嵌入式操作系统的选型。同时介绍了邋lmux系统相关资源。逡逑2.邋2嵌入式处理器及系统选型逡逑选择硬件平台,首先考虑的是稳定性,TI是比较知名的半导体厂商,MPU逡逑广泛应用。之前多参数监护仪一般使用三星的S3C2440,但是三星平台S3C2440已逡逑经停产,专注于高端MPU芯片的开发。然后通过主频、显示性能、外设种类和逡逑成本等几个方面来考虑
逡逑LSD5RM-5332SBBI实物和尺寸如图2.2所示,该核心板带有128MB的DDR2,逡逑256MB的Nand邋Flash,PMIC,外设引脚均已引出。下面简单列举出此款核心板的逡逑硬件参数、工作环境、实物图和尺寸图。从核心板的数据手册中可以看出核心板逡逑尺寸为50邋mm邋*4S邋mm,尺寸较小,系统性能满足应用,温度范围需要选择工业逡逑级版本。逡逑r逦50.00逦逡逑逦逦39*1邋0邋=邋39邋00逦逦逡逑逦逦一逡逑!_■?丨逡逑——fnHI邋ai|HTT邋——逡逑图2.2邋LSD5RM-5332SBBI实物图和尺寸图逡逑参数板使用医疗指定参数板,性能参数满足要求,这里不做详细说明。逡逑嵌入式操作系统常用的有Linux,邋Android,邋Wince。目前Wince已经不再升级,逡逑会逐渐退出历史舞台,Android适合消费类电子,所以多参数监护仪我选择linux逡逑操作系统作为主要平台进行开发。逡逑Linux是一款基于POSIX和UNIX,多用户,多任务,多线程和多CPU的操作逡逑系统,它是Umx操作系统演化而来。它可以运行主要的UNIX工具,软件,应用逡逑程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux以Umx为核心
逦杭州电子科技人学硕I.?学位论文逦逡逑第3章系统硬件电路设计逡逑多参数监护仪主要通过各种功能模块,可实时检测人体的心电信号、心率、逡逑血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数。各种功能模块一般通过UART、逡逑I2C、SPI与主控板通信。逡逑图3.1为多参数监护主板系统框图,它详细列出各个通信接口,根据此系统逡逑框图进行底板硬件设计。结合市场多参数监护仪的尺寸,我这里定义主板尺寸逡逑90x90mm,采用核心板贴片的方式。接口使用接插件连接器引出,灵活连接外部逡逑不同型号的参数板。逡逑
本文编号:2753163
【学位授予单位】:杭州电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH77
【图文】:
2.1系统总体方案设计逡逑对于多参监护仪,类似一个微型电脑,分为电源,主控板,输入输出设备。逡逑系统总体方案如图2.1所示,参数板用来将病人生理信号转换成数字信号,通过逡逑串行总线和主控板通信。飞梭,按键和触摸屏作为输入设备,提供给多参数监护逡逑仪控制信号,LCD显示器是输出设备,将病人生理信号比较直观的呈现在屏幕上,逡逑并能将控制信号反馈到屏幕上进行交互。逡逑LCD显木器逡逑Z\逦逦逡逑血氧逡逑逦邋逦1逦逦1逦血压逡逑屯观邋逦AM335X+UNUX邋^参数板邋\^-邋■逦心韦逡逑——逦SP02逡逑温度逡逑按键逡逑触投琚逡逑图2.1系统总体方案逡逑参数板目前懫用医疗厂家现成的产品,主控板自行设计,简单分为软件系统、逡逑硬件系统两部分,本章按照软硬件区分,分别介绍了硬件平台主控芯片嵌入式处逡逑理器的选型和软件平台嵌入式操作系统的选型。同时介绍了邋lmux系统相关资源。逡逑2.邋2嵌入式处理器及系统选型逡逑选择硬件平台,首先考虑的是稳定性,TI是比较知名的半导体厂商,MPU逡逑广泛应用。之前多参数监护仪一般使用三星的S3C2440,但是三星平台S3C2440已逡逑经停产,专注于高端MPU芯片的开发。然后通过主频、显示性能、外设种类和逡逑成本等几个方面来考虑
逡逑LSD5RM-5332SBBI实物和尺寸如图2.2所示,该核心板带有128MB的DDR2,逡逑256MB的Nand邋Flash,PMIC,外设引脚均已引出。下面简单列举出此款核心板的逡逑硬件参数、工作环境、实物图和尺寸图。从核心板的数据手册中可以看出核心板逡逑尺寸为50邋mm邋*4S邋mm,尺寸较小,系统性能满足应用,温度范围需要选择工业逡逑级版本。逡逑r逦50.00逦逡逑逦逦39*1邋0邋=邋39邋00逦逦逡逑逦逦一逡逑!_■?丨逡逑——fnHI邋ai|HTT邋——逡逑图2.2邋LSD5RM-5332SBBI实物图和尺寸图逡逑参数板使用医疗指定参数板,性能参数满足要求,这里不做详细说明。逡逑嵌入式操作系统常用的有Linux,邋Android,邋Wince。目前Wince已经不再升级,逡逑会逐渐退出历史舞台,Android适合消费类电子,所以多参数监护仪我选择linux逡逑操作系统作为主要平台进行开发。逡逑Linux是一款基于POSIX和UNIX,多用户,多任务,多线程和多CPU的操作逡逑系统,它是Umx操作系统演化而来。它可以运行主要的UNIX工具,软件,应用逡逑程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux以Umx为核心
逦杭州电子科技人学硕I.?学位论文逦逡逑第3章系统硬件电路设计逡逑多参数监护仪主要通过各种功能模块,可实时检测人体的心电信号、心率、逡逑血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数。各种功能模块一般通过UART、逡逑I2C、SPI与主控板通信。逡逑图3.1为多参数监护主板系统框图,它详细列出各个通信接口,根据此系统逡逑框图进行底板硬件设计。结合市场多参数监护仪的尺寸,我这里定义主板尺寸逡逑90x90mm,采用核心板贴片的方式。接口使用接插件连接器引出,灵活连接外部逡逑不同型号的参数板。逡逑
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 李秋娟;崔骊;崔怡;李向东;;多参数监护仪质量检测方法的分析研究[J];中国医学装备;2013年10期
2 吴莹;谢家祺;张彩萍;;智能多参数监护仪的特点及其临床应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年09期
3 毕伟宏;;Linux内核与内核编译[J];福建电脑;2007年02期
4 英海燕;基于ARM的嵌入式Linux操作系统移植[J];现代情报;2005年05期
5 唐伟,黄晓庆,杨常清;多参数监护仪的发展与未来[J];北京生物医学工程;2003年01期
本文编号:2753163
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