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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，能動態(tài)地獲取患者的生理參數(shù)，并通過無線方式傳送給遠(yuǎn)端的會診中心，使現(xiàn)場的醫(yī)護人員能夠及時得到遠(yuǎn)程會診中心的專家指導(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 無線傳輸
隨著多媒體技術(shù)、計算機網(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)療的一個重要分支，依靠這個系統(tǒng)，可以將急救現(xiàn)場患者的各種生命信息傳送給遠(yuǎn)端的醫(yī)生，及時得到醫(yī)療指導(dǎo)或診治。這對患者獲得高水平的醫(yī)療服務(wù)及緊急情況時的急救支援，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重要組成部分，為此，筆者設(shè)計了以美國CYGNAL公司的SOC芯片C8051F021為中央控制單元的多生理參數(shù)的采集與無線傳輸裝置。該裝置由生理參數(shù)采集部分和實時無線數(shù)字傳輸?shù)娜藱C接口組成。這兩部分做成一個小巧的裝置，病人可以方便地攜帶在身上，連續(xù)動態(tài)地監(jiān)測病人的體溫、血壓、血氧、脈搏、心電等生理參數(shù)，并將這些參數(shù)以無線方式發(fā)送到與網(wǎng)絡(luò)相連的計算機上，經(jīng)處理后傳送到遠(yuǎn)端的會診中心。利用該遠(yuǎn)程診斷與急救支援系統(tǒng)，會診中心的專家可以了解病人的狀況，及時指導(dǎo)現(xiàn)場的救護人員對患者實施恰當(dāng)?shù)木茸o措施。
1 硬件設(shè)計
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、體溫模塊和無線數(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)的無線傳輸由主微控制器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，負(fù)責(zé)控制其它模塊并與之進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時還控制生理參數(shù)的無線傳輸。因此，對其運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，能確保心電信號檢測與處理的實時性要求。另外，其豐富的端口資源能滿足各模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計中所需的多種串行通信接口的需要。其中體溫模塊通過單線接口與微控制器雙向通信；血壓模塊通過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UART將檢測的參數(shù)結(jié)果傳送給微控制器；無線傳輸模塊也是通過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簡介
C8051F021是美國CYGNAL公司推出的混合信號系統(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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