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C8051F021在遠(yuǎn)程診斷與急救支援系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要：介紹了一種基于C8051F021單片機(jī)的多生理參數(shù)采集裝置。該裝置作為遠(yuǎn)程診斷與急救支援系統(tǒng)的一部分，能動(dòng)態(tài)地獲取患者的生理參數(shù)，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳送給遠(yuǎn)端的會(huì)診中心，使現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)得到遠(yuǎn)程會(huì)診中心的專(zhuān)家指導(dǎo)，為遠(yuǎn)程醫(yī)療提供基本的醫(yī)學(xué)信息。關(guān)鍵詞：C8051F021 UART A／D轉(zhuǎn)換 無(wú)線(xiàn)傳輸
隨著多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療成為目前國(guó)際上發(fā)展十分迅速的跨學(xué)科高新科技。遠(yuǎn)程診斷與急救支援系統(tǒng)是遠(yuǎn)程醫(yī)療的一個(gè)重要分支，依靠這個(gè)系統(tǒng)，可以將急救現(xiàn)場(chǎng)患者的各種生命信息傳送給遠(yuǎn)端的醫(yī)生，及時(shí)得到醫(yī)療指導(dǎo)或診治。這對(duì)患者獲得高水平的醫(yī)療服務(wù)及緊急情況時(shí)的急救支援，具有重要意義[1]。
系統(tǒng)中患者生理參數(shù)的獲取和傳輸是一個(gè)重要組成部分，為此，筆者設(shè)計(jì)了以美國(guó)CYGNAL公司的SOC芯片C8051F021為中央控制單元的多生理參數(shù)的采集與無(wú)線(xiàn)傳輸裝置。該裝置由生理參數(shù)采集部分和實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)數(shù)字傳輸?shù)娜藱C(jī)接口組成。這兩部分做成一個(gè)小巧的裝置，病人可以方便地?cái)y帶在身上，連續(xù)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)病人的體溫、血壓、血氧、脈搏、心電等生理參數(shù)，并將這些參數(shù)以無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送到與網(wǎng)絡(luò)相連的計(jì)算機(jī)上，經(jīng)處理后傳送到遠(yuǎn)端的會(huì)診中心。利用該遠(yuǎn)程診斷與急救支援系統(tǒng)，會(huì)診中心的專(zhuān)家可以了解病人的狀況，及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的救護(hù)人員對(duì)患者實(shí)施恰當(dāng)?shù)木茸o(hù)措施。
1 硬件設(shè)計(jì)
基于C8051F021的多生理參數(shù)采集裝置包括心電模塊、血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊五部分，各部分的協(xié)調(diào)工作和數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸由主微控制器C8051F021管理。主微控制器是該系統(tǒng)的核心，完成體溫和心電參數(shù)的檢測(cè)，負(fù)責(zé)控制其它模塊并與之進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)還控制生理參數(shù)的無(wú)線(xiàn)傳輸。因此，對(duì)其運(yùn)行速度和接口功能都有較高的要求。
C8051F021以其速度快、性能高等特點(diǎn)，能確保心電信號(hào)檢測(cè)與處理的實(shí)時(shí)性要求。另外，其豐富的端口資源能滿(mǎn)足各模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需的多種串行通信接口的需要。其中體溫模塊通過(guò)單線(xiàn)接口與微控制器雙向通信；血壓模塊通過(guò)高速串行通信方式將采集的參數(shù)傳送給C8051F021；血氧模塊則通過(guò)UART將檢測(cè)的參數(shù)結(jié)果傳送給微控制器；無(wú)線(xiàn)傳輸模塊也是通過(guò)微控制器的串口傳送數(shù)據(jù)。C8051F021內(nèi)部自帶的A／D轉(zhuǎn)換、D／A轉(zhuǎn)換和串行口為系統(tǒng)設(shè)計(jì)省去了很多外圍電路，大大減小了體積。其框架圖如圖1所示。
1．1 C8051F021簡(jiǎn)介
C8051F021是美國(guó)CYGNAL公司推出的混合信號(hào)系統(tǒng)芯片，是高度集成的片上系統(tǒng)。它嵌入了一款高速、低功耗、高
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