医疗电子中的医疗电子中的WPAN脉搏血氧饱和度检测仪设计脉搏血氧饱和度检测仪设计
本文介绍了基于无线个域网(WPAN)设计的脉搏血氧饱和度检测仪。WPAN是为在小范围内的设备间建立无线连
接而开发的无线传输技术,IEEE标准化协会已为此制定了IEEE802.15.X标准。本文涉及的传输技术符合专门针对
低速WPAN制定的IEEE802.15.4(ZigBee)标准。 1 系统的组成及功能 基于WPAN的脉搏血氧饱和度检
测仪的系统结构如图1所示。 检测仪移动采集终端的功能:检测人体的血氧饱和度、脉搏和脉搏强度,并通过
WPAN通信模块将数据传送给检测系统主站。检测仪移动采集终端分为检测探头、血氧饱和度监测模块、电源
和WPAN通信模块等部分。检 测探头和血氧饱和
本文介绍了基于无线个域网(WPAN)设计的脉搏血氧饱和度检测仪。WPAN是为在小范围内的设备间建立无线连接而开发
的无线传输技术,IEEE标准化协会已为此制定了IEEE802.15.X标准。本文涉及的传输技术符合专门针对低速WPAN制定的
IEEE802.15.4(ZigBee)标准。
1 系统的组成及功能系统的组成及功能
基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的系统结构如图1所示。
检测仪移动采集终端的功能:检测人体的血氧饱和度、脉搏和脉搏强度,并通过WPAN通信模块将数据传送给检测系统主
站。检测仪移动采集终端分为检测探头、血氧饱和度监测模块、电源和WPAN通信模块等部分。检 测探头和血氧饱和度检测
模块为外购的OEM模块,是美国BCI公司的产品,它利用光电法和比尔定理,从而实现无创检测。检测仪移动采集终端还支持一种
独立工作方式,这种工作方式适合于连续非实时工作的情况。
检测仪主站的功能:通过WPAN接口接收并存储检测仪移动采集终端发出的信息;按操作者的指令在显示屏上显示移动终端
传来的实时信息或历史数据;当检测参数超出门限值时发出报警信号;可根据需要通过快速以太网接口与后台的支持管理系统通
信,以完成更复杂的管理功能。一个检测仪主站可连接多个检测仪移动采集终端,不仅增加了使用的方便性,而且提高了主站的利
用率并降低了系统的使用成本。除检测探头和血氧饱和度检测模块外,系统其余部分全部为自行设计,下面分别予以介绍。
2 检测仪移动采集终端的设计与实现检测仪移动采集终端的设计与实现
检测仪移动采集终端WPAN通信模块的功能:经WPAN通信模块接收检测仪主站的命令,对命令解析后通过RS2232接口向
血氧饱和度检测模块发出控制命令;接收血氧饱和度监测模块的采集数据和反馈控制信息,经预处理和打包后经WPAN通信模块
发送给检测仪主站。
2.1 检测仪移动采集终端通信模块硬件设计 检测仪移动采集终端通信模块硬件设计
检测仪移动采集终端WPAN通信模块的硬件组成如图2所示。
(1)MCU部分功能和实现
MCU部分是WPAN通信模块的核心,完成通信模块各组成部分的控制、协调和数据的加工。具体功能:通过RS232接口与血
氧饱和度检测模块通信,实现对它的控制和配置,并接收检测数据;通过SPI接口和状态指示接口实现对RF收发器的配置和检测,并
完成发射和接收的数据交换;通过USART接口与数据存储器连接,完成数据存储器的读写操作;通过电源检测和状态指示部分,监
测电源电压情况,并能通过状态指示产生报警提示。