便攜式微電腦多參數(shù)生理監(jiān)護(hù)儀的研制

　　摘要：介紹一種便攜式微電腦多參數(shù)重理監(jiān)護(hù)儀的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成及軟、硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由二個(gè)Intel-196單片機(jī)構(gòu)成雙CPU系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示，對病人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可采用串行通信的方式將數(shù)據(jù)送給PC機(jī)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。

    關(guān)鍵詞：便攜式 多參數(shù) 生理監(jiān)護(hù)

前言

　　多參數(shù)重量監(jiān)護(hù)儀能為醫(yī)學(xué)臨床診斷提供重要的病人信息，可實(shí)時(shí)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(shù)，實(shí)現(xiàn)對各參數(shù)的監(jiān)督報(bào)警。信息存儲和傳輸，是一種監(jiān)護(hù)病人的重要設(shè)備，但目前國內(nèi)的監(jiān)護(hù)儀一般功能單一，多為CRT顯示，體積較大，移動不方便，存在著不足。

　　該便攜式微電腦參數(shù)生理監(jiān)護(hù)儀，檢測參數(shù)多，設(shè)計(jì)緊湊，體積小巧，攜帶方便，既可用于病房，也可用于室外，可以定時(shí)、連續(xù)、長時(shí)間地檢測病人的重要生命特征參數(shù)，它在保障病人的生命安全方面具有重要的臨床使用價(jià)值。

工作原理

1.系統(tǒng)工作原理

　　便攜式微電腦多參數(shù)生理監(jiān)護(hù)儀的主機(jī)由兩個(gè)16位微控制器80C196組成。

　　系統(tǒng)通過信號檢測與預(yù)處理模塊將生物醫(yī)學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行干擾抑制、信號濾波和放大等預(yù)處理。然后，通過數(shù)據(jù)提取與處理模塊進(jìn)行采樣、量化，并對各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果與設(shè)定閾值比較，進(jìn)行監(jiān)督報(bào)警，將結(jié)果數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲到RAM，并可實(shí)時(shí)傳送至PC機(jī)上，在PC機(jī)上可實(shí)時(shí)顯示各參數(shù)值。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。該監(jiān)護(hù)儀由兩個(gè)單片機(jī)組成雙CPU系統(tǒng)。

　　單片機(jī)1完成對體溫、心電波形、脈搏脈形的信號檢測、處理、數(shù)據(jù)存儲，并通過LCD顯示屏對各波形、參數(shù)進(jìn)行定時(shí)顯示、報(bào)警。

　　單片機(jī)2承擔(dān)其中耗時(shí)較長的血壓測量及血氧飽和度的檢測，使之不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，同時(shí)還承擔(dān)對心率、呼吸頻率的測定。

　　兩個(gè)單片機(jī)間的信息交換通過1個(gè)8位的并行口進(jìn)行，由2根I/O口實(shí)現(xiàn)通信控制。具體是用P1口，配合兩個(gè)高速輸入、輸出I/O口（HIS.0、HSO.0），用作兩個(gè)單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。這種雙機(jī)間的連續(xù)方式屬于松耦合的多處理機(jī)系統(tǒng)（參考文獻(xiàn)8），在硬件實(shí)現(xiàn)上較為簡單，只需在軟件編程時(shí)，為其通信方式設(shè)計(jì)必要的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方式等。

3.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　（1）系統(tǒng)采用EEPROM 28C64作為程序存儲器；采用一片非易失性靜態(tài)存儲器（NASRAM）作為數(shù)據(jù)存儲器。NASRAM具有靜態(tài)存儲器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有非易失性的特點(diǎn)。非易失性的特點(diǎn)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(shù)據(jù)，保存時(shí)間長達(dá)10年。采用芯片的非易失性的特點(diǎn)可以不用為此芯片提供掉電備用電源，即可實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)。

　　（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(shù)進(jìn)行顯示，而且對波形顯示具有足夠的分辨率，為此系統(tǒng)采用圖形液晶顯示屏。為了減少儀器的體積，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低成本，功耗小的要求，選用了特別適用于便攜式監(jiān)護(hù)儀的單色LCD顯示屏。

　　該顯示屏為日立LMG70520XNGR液晶顯示屏，點(diǎn)陣數(shù)為640