MCU搶占醫(yī)療電子市場，常見的應(yīng)用方案有哪些？

全球人口老齡化、人們生活水平提高和偏遠(yuǎn)地區(qū)對(duì)醫(yī)療服務(wù)需求增加等因素正促使傳統(tǒng)醫(yī)療方式的變革，移動(dòng)性和便攜性逐步成為影響醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。另一方面，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)醫(yī)療創(chuàng)新的步伐以前所未有的速度向前邁進(jìn)，在快速處理計(jì)算、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步的帶動(dòng)下，醫(yī)療電子產(chǎn)品走向便攜式和小型化成為現(xiàn)實(shí)。

醫(yī)療電子市場是一個(gè)穩(wěn)定的市場，它不像消費(fèi)類電子產(chǎn)品那樣容易形成泡沫并快速破滅，雖然該產(chǎn)業(yè)的投資回報(bào)期較長，但它可能為參與者提供比其它商業(yè)領(lǐng)域更穩(wěn)定和更持久的回報(bào)。據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Espicom預(yù)計(jì)，2010年全球醫(yī)療器材市場將突破2,000億美元，其中，醫(yī)療電子將占45%，達(dá)到900億美元的規(guī)模。巨大的市場前景和穩(wěn)定的回報(bào)吸引了眾多廠商的投入，從半導(dǎo)體廠商到EMS、OEM公司，他們期待能從醫(yī)療電子市場中挖掘出金礦。

醫(yī)療霧化器MCU方案

針對(duì)醫(yī)療霧化器的MCU方案，其核心是利用MCU控制電路板上的振蕩信號(hào)，再由大功率三極管進(jìn)行能量放大，傳遞給壓電陶瓷片，驅(qū)動(dòng)其產(chǎn)生高頻諧振。同時(shí)，壓電陶瓷片受到電信號(hào)的激勵(lì)后，也會(huì)產(chǎn)生超聲振蕩，將吸附在微孔膜上的液體打散并形成自然飄逸的霧。該過程無需加熱或添加任何化學(xué)試劑，相比加熱霧化方式，能源節(jié)省了約90%。

在具體的MCU方案中，可以采用專用的芯片來簡化電路并提高效率。例如，針對(duì)霧化器方案中的微半導(dǎo)體，可以推出專用芯片，有效簡化電路，并提供多種檢水方式和可視化圖形開發(fā)界面，幫助客戶縮短開發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)。同時(shí)，MCU內(nèi)部集成了獨(dú)立的PFG高頻大電流輸出模塊，可以節(jié)省MOS管圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路。這種設(shè)計(jì)方案能夠極大地提高開發(fā)效率。

另外，針對(duì)霧化器方案中的CMS79F51x醫(yī)用霧化器，其中心頻率可選1.7M/2.4M/3.0M/3.5M，并具有自動(dòng)追頻功能，掃頻精度約為1.0KHz。同時(shí)，該芯片提供了霧化片檢水及觸摸檢水兩種方案，具有可靠性高、外圍電路簡單的特點(diǎn)。其內(nèi)置5路PWM模塊，滿足RGB彩燈和蜂鳴器等驅(qū)動(dòng)要求。同時(shí)，MCU內(nèi)部集成了獨(dú)立PFG高頻大電流輸出模塊，可以節(jié)省MOS管圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路。通過這些設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、穩(wěn)定的醫(yī)療霧化器控制方案。

血氧儀MCU方案

血氧儀MCU方案采用了MCU主控芯片，可以結(jié)合紅光傳感器進(jìn)行血氧含量和心率測量。方案原理是利用MCU控制LED的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并對(duì)光電二極管接收的信號(hào)進(jìn)行濾波與放大的器件，將接收信號(hào)數(shù)字化以提供給微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在此基礎(chǔ)上，通過顯示屏顯示所測血氧飽和度值，具有較高的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

針對(duì)不同的血氧儀，MCU型號(hào)也有所不同。例如，航順芯片的MCU型號(hào)為HK32F030C8T6， Cotex-MO內(nèi)核，最高工作頻率72MHz，具有64KB Flash和10KB SRAM。另外，血氧儀一般具有測量范圍在70%~100%，精度士1%，測量范圍在25BPM~250BPM，精度士1BPM等特點(diǎn)。同時(shí)，顯示屏類型一般包括OLED藍(lán)黃雙色顯示屏等類型。不同的血氧儀MCU方案在硬件設(shè)計(jì)和軟件算法等方面都有所不同，需要根據(jù)具體的實(shí)際需求和應(yīng)用場景進(jìn)行方案選擇和開發(fā)。

肺活量計(jì)MCU方案

肺活量計(jì)MCU方案采用了MCU主控芯片，結(jié)合傳感器進(jìn)行肺活量測量。具體方案如下：

肺活量計(jì)主要由吹嘴、氣嘴、吹氣管、主機(jī)和控制電路板等組成。

吹嘴和氣嘴是肺活量計(jì)的兩個(gè)主要部件，吹嘴用于吹氣，氣嘴用于測量吹氣的時(shí)間和壓力。

吹氣管連接吹嘴和氣嘴，吹氣管內(nèi)部有一個(gè)空氣流量傳感器，可以測量吹氣的速度和流量。

控制電路板是肺活量計(jì)的核心部分，它控制整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，并對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

MCU是控制電路板的主要芯片，它負(fù)責(zé)控制設(shè)備的運(yùn)行和控制肺活量計(jì)的測量過程。

總的來說，肺活量計(jì)MCU方案中硬件設(shè)計(jì)部分主要包括肺活量計(jì)主機(jī)和控制電路板的硬件設(shè)計(jì)。其中，肺活量計(jì)主機(jī)包括吹嘴、氣嘴和吹氣管等部件，控制電路板包括MCU、傳感器、按鍵、LCD顯示屏等部件。軟件設(shè)計(jì)部分主要包括肺活量計(jì)的測量算法和數(shù)據(jù)處理的實(shí)現(xiàn)。

隨著醫(yī)療電子產(chǎn)品向更復(fù)雜和精確的方向發(fā)展，對(duì)MCU的性能和可靠性的需求也在增加。在這種情況下，為醫(yī)療電子產(chǎn)品選擇一個(gè)具有高性能和良好可靠性的MCU是非常重要的。