AVR32的便携式无线医疗点滴监控系统

引言　　

智能化和便携式是现代电子产品的发展趋势，医疗电子的智能化使得医务人员的操作变得更方便。医务人员可随身携带手持式监控仪对各病房点滴实时监控，及时了解相关情况；如遇突发情况如点滴低于设定警戒值，终端监控装置可产生中断信号，主控制端则可优先进行相应的处理。本设计实现了一种以AT32UC3A0512[1]单片机为主控制器的便携式远程无线点滴监控系统，可及时了解点滴状态，提高医疗点滴设备安全性。

1 系统原理介绍　　

本系统主要包括两个部分：手持式控制端和终端监控装置。手持式控制端主要实现信息输入和查询界面的操作，通过输入待查询的病房号及点滴速度值，以数据包形式发送给相应的病房监控终端，实时显示终端传送来的点滴状态数据信息。终端监控装置主要负责点滴状态的数据采集和处理（点滴流速与点滴液位等），以及将处理好的数据通过无线通信方式发送给主控制端；对于点滴液位低于设定值、病人呼叫等紧急事件，按照中断模式处理，发出报警提示，并将事件类型以数据包形式发送至主控制端。系统的结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

2 系统硬件设计

2.1 控制端部分硬件设计　　

手持式控制端采用Atmel公司的32位RISC处理器AT32UC3A0512为主控制器[1]。它的功耗低，吞吐量高，内部具有512K Flash和64K的SRAM，CPU工作频率最高可达66 MHz；在3.3 V电压下，工作电流约40 mA，待机电流则仅为30 μA。内部高度集成的硬件资源可简化外围电路的设计，如内部Flash、USB、ADC、EBI和以太网等外设接口可供设计者使用。

2.1.1 触摸按键模块　　

采用Quantum Research Group公司的电容式触摸按键模块IC QT1801,[2]具有功耗低，外围电路简单，可同时支持8个触摸按键输入等特点。经过内部滤波整形后，在对应的按键口输出逻辑电平，根据外围电阻值的不同选择可以设置IC QT1801的各种模式。　　工作模式的设置如下：在全模式（Full Option Mode）下，需在引脚SNSx（x=0，1，…，7）接1 MΩ电阻；在精简模式下，需在引脚SNS6K和SNS7之间串接一个1 MΩ电阻。按键输出值模式有2种：Oneperkey和Binary Code。当有按键触摸时在24引脚（DETECT）产生触摸中断信号，高电平有效。其中，CS1~CS5为触摸按键输入,其接口电路如图2所示。

图2 触摸按键模块电路图

2.1.2 LCD显示模块　　

显示部分采用EDT公司的LCD显示模块ET024006DHU，该LCD模块内部集成了图形控制驱动器HX8347A，MCU可通过两种接口方式对其内部寄存器进行读/写操作来控制LCD的显示，分别是并行接口模式和SPI接口模式。并行接口模式下可选择8/16位数据和16/18位RGB数据，串行SPI接口模式下可将8/16位数据和16/18位RGB数据直接写入内部寄存器。