基于SPCE061A的智能血液參數(shù)分析系統(tǒng)

摘要：智能化的醫(yī)療設(shè)備可以減少人為錯誤，保證測量的精度準(zhǔn)確率。采用SPCE061A單片機為核心設(shè)計了智能血液參數(shù)分析系統(tǒng)，智能控制整個液路，包括被測樣本的走向和壓力泵。通過以EPM7128為核心的邏輯判斷系統(tǒng)，檢測電磁閥，其工作狀態(tài)用LED燈指示，使用通用異步串口和其他部分進行通信，根據(jù)系統(tǒng)的實時狀態(tài)和功能實現(xiàn)語音提示。
關(guān)鍵詞：智能；SPCE061A；語音處理；血液參數(shù)

0 引言
    隨著智能控制的發(fā)展，對血細(xì)胞狀態(tài)及參數(shù)的分析也不斷采用最新的電子、光學(xué)、化學(xué)和計算機技術(shù)，從而滿足臨床工作對血液細(xì)胞分析的要求。智能的儀器可以減少人工勞動的強度，加快標(biāo)本的處理速度，同時使得許多操作更加標(biāo)準(zhǔn)化及減少操作者之間的個體差異。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
    采用凌陽公司的SPCE061A單片機設(shè)計了血液參數(shù)分析系統(tǒng)，液路采用電磁閥門來控制，時序電路根據(jù)血液分析儀的實際要求進行設(shè)計，可以實現(xiàn)檢測參數(shù)的智能語音提示。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    系統(tǒng)通過13路電磁閥和1路壓力泵來控制整臺儀器的流路。控制系統(tǒng)接到傳來的指令時，打開相應(yīng)的血液樣本的通路，各種不同液路之間通過電磁閥進行隔離和導(dǎo)通?？刂圃诹桕朣PCE061A單片機中實現(xiàn)，SPCE061A單片機的I／O口只有32位，系統(tǒng)的I／O口將不夠用，故而使用EPM 7128作為邏輯控制單元。通過通用異步串口UART與SPCE061A進行通信，實現(xiàn)對每個回路的工作狀態(tài)的檢測結(jié)果的處理和報警。反饋比較芯片采用339，輸出后傳送到EPM7128處理，最后反饋到單片機。音頻放大電路采用SPY0030集成芯片，能夠取得很好的放大效果。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    硬件電路主要分為SPCE061A最小系統(tǒng)、電磁閥驅(qū)動電路和CPLD外圍電路等部分。
2．1 最小系統(tǒng)
    接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容電阻后即可實現(xiàn)最小系統(tǒng)。其他不用的電源端和地端接上0．1μF的去耦電容提高抗干擾能力。
2．2 電源
    SPCE061A內(nèi)核電壓要求為3．3 V，而I／O端口的電壓可以選擇3．3 V也可以選擇5 V。所以，設(shè)計兩個電源接口：5 V和3．3 V。對于I／O端口來說，這兩種電平的選擇通過跳線來選擇。[!--empirenews.page--]
2．3 音頻輸出
    單片機音頻輸出信號是由內(nèi)部的D／A轉(zhuǎn)換輸出的電流信號。在外部首先分流，然后進行電流到電壓信號的轉(zhuǎn)換，最后再經(jīng)過SPY0030音頻放大器，輸出后驅(qū)動喇叭。
2．4 電磁閥驅(qū)動
    凌陽單片機的I／O口輸出的電壓為+5 V，最大輸出電流大概為十幾毫安。系統(tǒng)采用兩級放大驅(qū)動。接IOA口的為PNP型的9012貼片型三極管，第二級為NPN型的8050貼片型三極管。
    為系統(tǒng)的調(diào)試方便，采用RS 232芯片實現(xiàn)SPCE061A與PC機之間的通信。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
3．1 延時模塊
    為了做到延時的精確，延時程序采用定時器中斷來實現(xiàn)。采用多次的中斷來產(chǎn)生一定的延時。中斷子程序的流程如圖2所示。

3．2 串口模塊
    SPCE061A與LPC2210之間的通信通過通用異步串口UART來實現(xiàn)。串口的接收發(fā)送是復(fù)用IOB口。IOB10為數(shù)據(jù)發(fā)送管腳Tx，IOB7為數(shù)據(jù)接收管腳Rx。UART可以緩沖地接收數(shù)據(jù)，即它可以在讀取緩存器內(nèi)當(dāng)前數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù)。串口發(fā)送子程序流程如圖3所示。

4 結(jié)語
    設(shè)計了智能控制的血液參數(shù)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以分析血液細(xì)胞的各種參數(shù)，實現(xiàn)智能化操作，降低了人工操作的失誤和數(shù)據(jù)的誤差，實現(xiàn)了高精確度的血液參數(shù)測量。該系統(tǒng)的控制原理還可應(yīng)用于一切與此相關(guān)的領(lǐng)域，如帶電磁閥控制的電力系統(tǒng)，工業(yè)控制系統(tǒng)，水壩控制系統(tǒng)和紅綠燈控制系統(tǒng)等，具有一定的使用價值。