FPGA為核心的多功能輸液系統的設計
顯示器選用唯信諾公司提供的OLED有機發光顯示器,分辨率160×128,6.5K色,用16位并行數據總線與FPGA相連。OLED的控制芯片為LGDP4216,OLED供電電壓10 V~21 V,接口供電電壓2.2 V~3.3 V。顯示區域大小可變,最大160(RGB)×128行,刷新率有7種,默認90 Hz。
2.7 RS232數據傳送與報警
使用MAX3232電平轉換芯片和9針D型連接器進行串口通信。由于系統是3.3 V供電,因此需要使用MAX3232進行電平轉換。MAX3232是3.3 V工作電源的RS232轉換芯片。護士室MAX3232適配器端口裝有三個LED燈分別用來顯示執行狀態、數據傳送、報警。串口直接連接到CyclII FPGA上。MAX3232芯片包含兩組收發器,最大數據傳輸率250 kb/s。報警功能主要是在護士室顯示,綁定在傳輸模塊上,當余液控制達到下限時發生報警。
3 軟件設計
輸液控制主程序主要由初始化模塊和各功能模塊組成,如圖5所示。初始化模塊主要完成對通信、中斷、定時的初始狀態設置。初態時,RS232通信端口設置為接收狀態,波特率設置為19 200 b/s;各功能模塊包含鍵盤控制、點滴速度檢測、步進電機控制、數據顯示、語音通信及報警等。
本系統采用Cycl-one II的FPGA進行開發,其鍵盤操作方便快捷,LCD顯示一目了然,語音通信及報警功能提高了醫患人員的安全感。本系統充分利用了鍵盤PIO、LCD顯示、ADC和DAC音頻接口、RS232串行通信口等,縮短了系統的開發周期,降低了系統的開發成本。通過實驗測試,系統各檢測傳感器、控制執行機構、顯示、報警等功能正常,性能達到了設計要求。
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