1.平臺(tái)簡介
醫(yī)療電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基于Xilinx的Spartan3E-XC3S250E的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，該產(chǎn)品主要面向在校生物醫(yī)學(xué)工程、電子、計(jì)算機(jī)等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生。
該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以完成常規(guī)的人體生理參數(shù)監(jiān)測，如心電、血氧、體溫、呼吸、無創(chuàng)血壓和有創(chuàng)血壓。除此之外，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括豐富的外設(shè)，包括7寸800*480分辨率觸摸屏、OLED12864顯示模塊、LCD1602顯示模塊、七段數(shù)碼管、獨(dú)立按鍵、LED、矩陣鍵盤、撥位開關(guān)等。
由于平臺(tái)上集成了藍(lán)牙模塊，學(xué)生就可以基于Android手機(jī)開發(fā)一些APP，與平臺(tái)上的各種模塊進(jìn)行交互，便于進(jìn)行家用和便攜式的醫(yī)療設(shè)備開發(fā)。
圖 1醫(yī)療電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖
醫(yī)療電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配套的人體生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以用于監(jiān)測心電、血氧、體溫、血壓和呼吸五大人體生理參數(shù)，如圖2所示，該監(jiān)測系統(tǒng)通過擴(kuò)展板與醫(yī)療電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接，由于擴(kuò)展板是開放的，因此后續(xù)還可以制作更多的擴(kuò)展板。
圖2人體生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)物圖
2.主要特點(diǎn)
Ø擴(kuò)展接口，通過擴(kuò)展板與人體生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)相連接，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)五大人體生理參數(shù)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，如心電監(jiān)測實(shí)驗(yàn)、血氧監(jiān)測實(shí)驗(yàn)、血壓測量實(shí)驗(yàn)、體溫測量實(shí)驗(yàn)和呼吸監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)緊密結(jié)合
Ø藍(lán)牙模塊，輕松與Android手機(jī)進(jìn)行交互，進(jìn)行家用和便攜式的醫(yī)療設(shè)備開發(fā)
Ø7寸液晶觸摸屏，分辨率為800*480，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能，諸如波形顯示
Ø豐富的基礎(chǔ)模塊，諸如OLED12864、LCD1602、矩陣鍵盤，可以實(shí)現(xiàn)非常豐富的實(shí)驗(yàn)
3.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)規(guī)格
Ø7寸屏幕分辨率：800*480，電容觸摸屏；
Ø心電信號(hào)測量范圍：30~350BPM，精度為±2BPM；
Ø血氧信號(hào)測量范圍：0~，分辨率1%，精度2%（70%-），3%（40-69%），脈搏次數(shù)：20-250次/分；
Ø溫度信號(hào)測溫范圍：-25℃~+45℃，精度為±0.1℃；
Ø呼吸率范圍：0-60BPM
Ø收縮壓范圍：60mmHg-240mmHg、平均壓范圍：40mmHg-210mmHg、舒張壓范圍：30mmHg-190mmHg
Ø實(shí)驗(yàn)箱整體使用年限：5-10年。
4.平臺(tái)適用
Ø基于FPGA的算法分析與研究，尤其是人體生理參數(shù)（如心電、血氧、體溫、血壓、呼吸等）相關(guān)算法，且本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了豐富的HDL源碼
Ø便攜式監(jiān)護(hù)類醫(yī)療器械開發(fā)，諸如心電監(jiān)護(hù)儀、血氧監(jiān)護(hù)儀、呼吸監(jiān)護(hù)儀和血壓測量儀等，且本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了豐富的基于Android平臺(tái)的APP源碼
5.實(shí)驗(yàn)效果展示
基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以完成人體生理參數(shù)采集、處理與顯示的實(shí)驗(yàn)，且可在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的7寸液晶屏上進(jìn)行參數(shù)顯示，通過串口在PC上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和參數(shù)顯示，還可以通過藍(lán)牙模塊在Android手機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和參數(shù)顯示。以下是基于7寸液晶屏和Android手機(jī)的心電、血氧和體溫參數(shù)的采集、處理與顯示演示實(shí)驗(yàn)。
圖 3心電監(jiān)測實(shí)驗(yàn)演示
圖 4血氧監(jiān)測實(shí)驗(yàn)演示
圖 5體溫監(jiān)測實(shí)驗(yàn)演示
