基于XMEGA的便攜式電解質分析儀的設計

電解質分析儀可測定生物標本如血清、血漿、全血及稀釋尿液中的值鉀(K)、鈉(Na)、氯(C1)、鈣(Ca)、PH值等，并通過計算提供標準化離子鈣(nCa)、總鈣(TCa)，在臨床上具有較重要的意義。自80年代汽巴康寧，奧林巴斯等國外產品進入中國后，國產電解質分析儀迅速跟進，并研制出一批性能較高的產品。近幾年隨著一些突發事件的發生(如：汶川大地震)，對便攜式醫療儀器的需求大大增加，便攜式電解質
分析儀就是其中之一。
這里提出一款采用ATMEL公司推出的高性能XMEGAl28單片機為核心器件設計的由電池供電的便攜式電解質分析儀，可以滿足野外使用需求。

1 XMEGA簡介
XMEGA是8位AVR微處理器的強勁性能升級版本。XMEGA采用第二代picoPower技術，是唯一真正使用1．6 V工作電壓的閃存微控制器。該器件功耗超低，并具有快速12位模擬功能、1個DMA控制器、1個創新的事件系統，以及1個AES加密引擎，全部都無需占用CPU資源，能夠最大限度減少功耗和提高系統性能。XMEGAl28微控制器的閃存容量為128 Kb，采用100引腳的貼片封裝，工作電壓為1．6～3．6 V，32 MHz頻率下處理性能可達到32 MI／s。
由于XMEGAl28的內部豐富的資源和強勁的性能。使其非常適合應用于嵌入式系統。該便攜式電解質分析儀采用XMEGAl28作為核心微處理器，使得整個系統外圍器件大大減少，在降低成本的同時又提高了系統安全性、可靠性。XMEGAl28較大的程序存儲空間能夠滿足電解質分析儀的大量軟件代碼的存放。

2 系統硬件設計
該系統是以ATxmegal28Al微處理器為核心，外圍連接有顯示、按鍵、打印機、傳感器放大盒、電源、通訊等模塊，其硬件設計結構框圖如圖1所示。