ARM處理器LPC2210在腦血氧監測儀中的應用

氧是人體新陳代謝的重要物質,腦組織新陳代謝率高,耗氧量占全身總量的20％左右。在心腦血管疾病及腦外傷病人的臨床搶救與治療中,如果缺乏對腦組織供氧的監護手段,就有可能造成腦組織神經功能的喪失或損害。因此,提供一種連續監測大腦供氧狀況的臨床設備,對提高心腦血管和腦外傷等多種疾病的診斷和治療具有重大意義。在健康監護和臨床診斷中,對腦組織血氧參數的監測是不可缺少的。

本文即應用ARM微處理器開發了一種帶有網絡通信功能的嵌入式腦組織血氧參數監測設備。

系統硬件設計

整個硬件系統由腦血氧檢測探頭脈沖驅動電路、濾波放大電路、LPC2210系統及接口電路組成。由LPC2210產生PWM脈寬調制信號,經探頭脈沖驅動電路放大,用于驅動探頭的光源發光,并產生周期性的光信號。探頭中的光電傳感器采集含有腦組織血氧信息的光信號,經光電轉換產生電信號。濾波放大電路將得到的電信號進行低通濾波和信號放大。LPC2210對放大后的信號進行A／D轉換,并進行數字處理,同時通過接口電路擴展鍵盤、LCM圖形液晶顯示、RS232串口和以太網接口,用于整個系統的控制、顯示、與上位機(PC機)的通訊以及網絡通信。其系統框圖如圖1所示。

LPC2210系統及接口電路

LPC2210是飛利浦公司基于一個16／32位ARM7內核的微控制器。它具有極低的功耗,16KB片內SRAM,多個32位定時器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達9個外部中斷,特別適合用于工業控制、醫療系統等。