ARM处理器LPC2210在脑血氧监测仪中的应用

氧是人体新陈代谢的重要物质,脑组织新陈代谢率高,耗氧量占全身总量的20％左右。在心脑血管疾病及脑外伤病人的临床抢救与治疗中,如果缺乏对脑组织供氧的监护手段,就有可能造成脑组织神经功能的丧失或损害。因此,提供一种连续监测大脑供氧状况的临床设备,对提高心脑血管和脑外伤等多种疾病的诊断和治疗具有重大意义。在健康监护和临床诊断中,对脑组织血氧参数的监测是不可缺少的。

    本文即应用ARM微处理器开发了一种带有网络通信功能的嵌入式脑组织血氧参数监测设备。

    系统硬件设计

    整个硬件系统由脑血氧检测探头脉冲驱动电路、滤波放大电路、LPC2210系统及接口电路组成。由LPC2210产生PWM脉宽调制信号,经探头脉冲驱动电路放大,用于驱动探头的光源发光,并产生周期性的光信号。探头中的光电传感器采集含有脑组织血氧信息的光信号,经光电转换产生电信号。滤波放大电路将得到的电信号进行低通滤波和信号放大。LPC2210对放大后的信号进行A／D转换,并进行数字处理,同时通过接口电路扩展键盘、LCM图形液晶显示、RS232串口和以太网接口,用于整个系统的控制、显示、与上位机(PC机)的通讯以及网络通信。其系统框图如图1所示。

    LPC2210系统及接口电路

    LPC2210是飞利浦公司基于一个16／32位ARM7内核的微控制器。它具有极低的功耗,16KB片内SRAM,多个32位定时器、8路10位ADC、PWM输出以及多达9个外部中断,特别适合用于工业控制、医疗系统等。