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多參數監護儀
簡要描述：

多參數監護儀由主機（含顯示部分）、記錄儀（可選配）心電電極及導聯線、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、無創血壓、血氧飽和度、脈率、呼吸末C02的監護。

  • 產品型號：PDJ-3000、PDJ-3000A
  • 廠商性質：經銷商
  • 更新時間：2023-10-24
  • 訪  問  量：625

多參數監護儀能為醫學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，實現對各參數的監督報警。信息存儲和傳輸，是一種監護病人的重要設備。




工作原理



便攜式微電腦多參數生理監護儀的主機由兩個16位微控制器80C196組成。

系統通過信號檢測與預處理模塊將生物醫學信號轉換成電信號，并進行干擾抑制、信號濾波和放大等預處理。然后，通過數據提取與處理模塊進行采樣、量化，并對各參數進行計算分析，結果與設定閾值比較，進行監督報警，將結果數據實時存儲到RAM，并可實時傳送至PC機上，在PC機上可實時顯示各參數值。




系統結構



多參數監護儀由兩個單片機組成雙CPU系統。

單片機1完成對體溫、心電波形、脈搏脈形的信號檢測、處理、數據存儲，并通過LCD顯示屏對各波形、參數進行定時顯示、報警。

單片機2承擔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的正常工作，同時還承擔對心率、呼吸頻率的測定。

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






硬件設計


（1）系統采用EEPROM 28C64作為程序存儲器；采用一片非易失性靜態存儲器（NASRAM）作為數據存儲器。NASRAM具有靜態存儲器的優點，同時具有非易失性的特點。非易失性的特點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據，保存時間長達10年。采用芯片的非易失性的特點可以不用為此芯片提供掉電備用電源，即可實現掉電數據保護。

（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進行顯示，而且對波形顯示具有足夠的分辨率，為此系統采用圖形液晶顯示屏。為了減少儀器的體積，實現系統低成本，功耗小的要求，選用了特別適用于便攜式監護儀的單色LCD顯示屏。
該顯示屏為日立LMG70520XNGR液晶顯示屏，點陣數為640×200，點尺寸為0.22×0.30，其驅動電源為+5V和-20～-21V,耗電僅8mW，能滿足本系統的要求。
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的指令與數據，并產生相應的時序及數據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，與CPU之間通過8位數據并行傳輸，與顯示屏之間是4位數據并行傳輸。
（3）鍵盤輸入模塊
系統設計的功能鍵采用中斷方式輸入。當有任一功能鍵按下時，產生鍵盤中斷，CPU執行中斷程序，讀取鍵碼，執行相應操作；沒有鍵按下時，不占用CPU的運行時間，提高了CPU的運行效率。
鍵盤采用兩片74LS373構成矩陣軟件編碼鍵盤，鍵盤部分直接掛在單片機1的總線上。不占用單片機I/O口線，也不必為此擴展系統I/O口，可減少系統消耗功率。
通過為鍵盤分配相應的I/O地址，可采用讀寫該地址的方式獲得鍵碼。硬件實現簡單，軟件編程方便。
多參數監護儀
（4）電源系統基于低功耗和便于攜帶使用的考慮，系統采用電池供電及外接AC-DC變換器件供電的方式。設計采用三節1.5V電池供電。該電壓通過穩壓器件提供+5V的電壓給系統工作。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、小型結構、標準尺寸和格。
（5）外圍器件控制
系統各外圍器件的片選信號由74LS373鎖存的地址信號，經芯片GAL16V8C譯碼產生。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P4口高字節8位地址進行片選，其編程方便，使用靈活。系統除用作譯碼器外，在單片機2中，還用作控制氣泵和氣閥的開關。
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。




軟件設計


系統軟件的主要特點是，以實時數據為核心，以功能獨立化、結構模塊化為軟件設計模式。系統開發采用了結構化的，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設計方法。本系統采用C96語言進行軟件系統開發。


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