C8051F021在遠程診斷與急救支援系統中的應用

 摘要：介紹了一種基于C8051F021單片機的多生理參數采集裝置。該裝置作為遠程診斷與急救支援系統的一部分，能動態地獲取患者的生理參數，并通過無線方式傳送給遠端的會診中心，使現場的醫護人員能夠及時得到遠程會診中心的專家指導，為遠程醫療提供基本的醫學信息。

    關鍵詞：C8051F021 UART A／D轉換 無線傳輸

隨著多媒體技術、計算機網絡和通信技術的發展，遠程醫療成為目前國際上發展十分迅速的跨學科高新科技。遠程診斷與急救支援系統是遠程醫療的一個重要分支，依靠這個系統，可以將急救現場患者的各種生命信息傳送給遠端的醫生，及時得到醫療指導或診治。這對患者獲得高水平的醫療服務及緊急情況時的急救支援，具有重要意義[1]。

系統中患者生理參數的獲取和傳輸是一個重要組成部分，為此，筆者設計了以美國CYGNAL公司的SOC芯片C8051F021為中央控制單元的多生理參數的采集與無線傳輸裝置。該裝置由生理參數采集部分和實時無線數字傳輸的人機接口組成。這兩部分做成一個小巧的裝置，病人可以方便地攜帶在身上，連續動態地監測病人的體溫、血壓、血氧、脈搏、心電等生理參數，并將這些參數以無線方式發送到與網絡相連的計算機上，經處理后傳送到遠端的會診中心。利用該遠程診斷與急救支援系統，會診中心的專家可以了解病人的狀況，及時指導現場的救護人員對患者實施恰當的救護措施。

1 硬件設計

基于C8051F021的多生理參數采集裝置包括心電模塊、血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊和無線數據傳輸模塊五部分，各部分的協調工作和數據的無線傳輸由主微控制器C8051F021管理。主微控制器是該系統的核心，完成體溫和心電參數的檢測，負責控制其它模塊并與之進行數據交換，同時還控制生理參數的無線傳輸。因此，對其運行速度和接口功能都有較高的要求。

C8051F021以其速度快、性能高等特點，能確保心電信號檢測與處理的實時性要求。另外，其豐富的端口資源能滿足各模塊結構設計中所需的多種串行通信接口的需要。其中體溫模塊通過單線接口與微控制器雙向通信；血壓模塊通過高速串行通信方式將采集的參數傳送給C8051F021；血氧模塊則通過UART將檢測的參數結果傳送給微控制器；無線傳輸模塊也是通過微控制器的串口傳送數據。C8051F021內部自帶的A／D轉換、D／A轉換和串行口為系統設計省去了很多外圍電路，大大減小了體積。其框架圖如圖1所示。

1．1 C8051F021簡介

C8051F021是美國CYGNAL公司推出的混合信號系統芯片，是高度集成的片上系統。它嵌入了一款高速、低功耗、高

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