測量多種生理參數的無線集散醫療監護系統

　　1 系統結構及工作原理

　　該系統主要由硬件和軟件兩部分構成。硬件主要包括PC機和三種獨立的模塊，即心電模塊、血氧模塊和血壓模塊，這三種模塊都是由OEM模塊和控制顯示傳輸模塊組成。心電模塊主要用來測量心電、呼吸率、體溫等參數；血氧模塊主要用來測量血氧飽和脈率等參數；血氧模塊主要用來測量血氧飽和度和脈率等參數；血壓模塊用來測量血壓參數。軟件部分主要是上位機的中央監護軟件，包括數據庫部分和用戶界面。圖1是無線集散醫療監護系統的結構框圖。

　　圖1中，各OEM模塊都和PC機通過無線傳輸模塊進行串口通訊來交換信息。各OEM模塊采集的數據在PC機上進行處理后被存儲。用戶可以在中央監護軟件界面上選擇任意模塊查看實時采集來的數據或波形，軟件可對數據自動作出分析，發現異常及時發出報警信號。

　　2 各模塊功能與特點

　　2．1 控制顯示傳輸模塊

　　控制顯示傳輸模塊以Atmega161單片機為核心，外接WGM-12864圖形LCD模塊、按鍵和NRF903無線收發模塊。其電路結構如圖2所示。

　Atmega161 是Atmel公司生產的一款低功耗CMOS RISC的8位單片機，其具有1MIPS/MHz的性能，16K字節的FLASH，512字節的EEPROM，1K字節的存儲器，35個通用I/O口,32個通用工作寄存器，三個定時器，內外中斷源，兩個可編程的UART、SPI口以及三種可以通過軟件選擇的節電模式。

　　WGM -12864B模塊是單色圖形點陣液晶顯示模塊，點陣數為64×128。其8位數據線與Atmega161的PA口相連，D/I表示數據總線上的信號是點陣數還是控制命令字，R/W表示當前操作是讀或寫操作，E是使能控制端，RST是復位端，CS1、CS2是左右點陣區選端。PC1、PC2、PB1、 PB0為功能選擇鍵，可以和LCD一起形成菜單方式的人機交互界面，控制相應的OEM模塊。在工作模式下LCD可以顯示從OEM模塊獲取的相關數據信息。

　　NRF903 模塊是無線收發模塊。NRF903是NORDIC公司推出的單片無線收/發一體芯片，它采用Bluetooth（藍牙）核心技術設計，在一個32腳的芯片中包括了三段高頻發射、高頻接收、PLL合成、I/Q調制、I/Q解調、多頻道切換、異步通訊接口等，其編程接口CFG_CLK（配置寄存器時鐘）、 CFG_DATA（配置寄存器數據）、CS（配置寄存器片選）分別和Atmega161的SPI口PB7（SCK）、PB5（MOSI）、PB4（SS）相連，可對工作頻率、通道、輸出功率和輸出時鐘頻率等參數進行編程設置。設置CS為高電平，來自單片機的14位控制字，在每個CFG_CLK編程模式時鐘信號的上升沿，將CFG_DATA端上的邏輯值寫入組態寄存器，編程信息被裝入，參數設置完成。STBY、PWR_DWN分別和Atmega161的 PD6、PD5相連，可以設置為待機或掉電模式。數據接口DATA和Atmega161的一個UART1口相連，用來接收和發送數據。TXEN腳和PD7 相連，用來控制數據的收發。