Проектирование измерительных медицинских приборов с микропроцессорным управлением. Строев В.М - 32 стр.

UptoLike

32
блок управления питанием, блок управления и обработки данных, блок
усиления и АЦП, дисплея и датчиков самого элемента. Это микрокон-
троллерное портативное устройство, работающее от батарей, предназна-
чено для проведения измерений с помощью различных биологических
сенсоров с топологией, состоящей из различных блоков, различающихся
методом зондирования, обработки и отображения информации и набором
функций.
В данном приборе потребление электроэнергии является ключевым
моментом, вызванным необходимостью продления срока службы аккуму-
лятора, а также высокая точность с малым временем отклика. Требования,
предъявляемые к беспроводной или проводной связи, а также для обра-
ботки данных, добавления аудио- или голосовых подсказок обязывают
производителей использовать микроконтроллеры с адекватной памятью.
Основными общими подсистемами являются следующие блоки.
1. Аналоговый входной датчик. Биосигналы датчиков в портативных
измерителях достаточно медленные и очень низкие по амплитуде. Поэто-
му может потребоваться предварительное усиление для аналого-
цифрового преобразования, которое выполняется дискретно или в интег-
рированной ЦАП в микроконтроллере.
2. Микроконтроллер. Микроконтроллер выполняет процесс измере-
ния сигнала и управления интерфейсом памяти и периферийных уст-
ройств. Так как энергопотребление является критическим, широкий ас-
сортимент продукции из семейства MSP430 со сверхнизким энергопо-
треблением делает его идеальным выбором процессора. Их высокий уро-
вень интеграции упрощает проектирование и снижает стоимость системы
в качестве буферных усилителей, преобразователей данных, ЖК-контрол-
леров, и интерфейса пользовательклавиатура.
3. Связь. Потребляемая мощность, скорость передачи данных и диа-
пазон это три основные соображения при выборе беспроводного интер-
фейса. Zigbee-протокол обеспечивает глобальный охват, умеренную ско-
рость передачи данных и рабочий цикл, а также позволяет поддерживать
несколько датчиков в одной системе с широким диапазоном. Bluetooth и
Bluetooth Low Energy-протоколы предусматривают ограниченный диапа-
зон с высокой скоростью передачи данных. Пассивный низкочастотный
интерфейс не только способен обеспечить ближнее поле беспроводной
связи, но в зависимости от энергопотребления системы способен питать
всю систему.
4. Управление питанием. Принятие решений по управлению питани-
ем в начале цикла проектирования помогут определить системный уро-
вень компромиссов, необходимых для выполнения задач. Небольшие пор-
тативные медицинские аппараты могут использовать одноразовые бата-
реи, в то время как большие портативные системы могут использовать
аккумуляторные батареи. Такие функции, как динамическое управление