CN203861684U - 基于fpga和arm处理器的新型输注泵 - Google Patents
基于fpga和arm处理器的新型输注泵 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，它包括至少一个人体生命体征传感器、现场可编程门阵列FPGA、ARM处理器和WIFI通信模块，各人体生命体征传感器分别通过传感器接口电路与现场可编程门阵列FPGA相连，现场可编程门阵列FPGA与ARM处理器相连，WIFI通信模块与ARM处理器连接。本实用新型ARM9处理器提供了丰富的外部接口，且具有高性能和低功耗的特点，ARM9S36410处理器系统时钟最高能够到达800MHz，保证了输注泵的实时控制与信息交互性能；FPGA处理器具有集成度高、功耗低的特点；采用基于FPGA和ARM的嵌入式处理器，相对于采用PC机具有成本低、实时性能好、稳定性高、体积小、功耗低等特点，而且数据处理能力强、接口丰富。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵。
背景技术
电子式镇痛泵（输注泵）对减轻术后病人及其他疼痛病人的剧痛，提升生活品质，起到越来越重要的作用，因而在临床上得到了广泛的应用。国外对智能型输液泵的研制较早，如日本、美国和德国等国家上世纪80年代末就对输液泵进行了研制。现在市场上流行的大多是国外产品，类型多样且性能较好，如日本JMS株式会社的OT-601型输液泵（控制精度为10%）和SP-500型注射泵，美国IMED公司Gemini PC-2TX型输液泵可实现四路控制，还有德国贝朗（B.BRAUN）公司的Multifuse型、Perfusor Compact型（控制精度可达到2%）、Infusomat P型和Infusomat fmS型，型号众多，以色列也有相应的产品。国内在90年代中期开始研究输液泵的研制，起步较晚。尽管市场上也有一些国产输液泵，但从总体说来，国产输液泵种类较少，性能也有待进一步改进。
嵌入式系统是近年发展最快的技术之一，如今32位嵌入式处理器的嵌入式系统不但发挥了其成本低、体积小的特点，还提高了集成度和可靠性，能够在性能方面接近PC机，而成本方面却比PC机低很多。输注泵是一个复杂的机电控制装置，它需要较高的实时性和可靠性，采用高性能的嵌入式处理器能够很好地满足这些要求。然而，随着医学上对输注泵的要求越来越高，各种外设的接口也越来越丰富，操作界面也很复杂，传统的微处理器已经不能满足输注泵的设计要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时性能好、性能稳定可靠、功耗低、体积小、数据处理能力强的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，它包括至少一个人体生命体征传感器、现场可编程门阵列FPGA、ARM处理器和WIFI通信模块，各人体生命体征传感器分别通过传感器接口电路与现场可编程门阵列FPGA相连，现场可编程门阵列FPGA与ARM处理器相连，WIFI通信模块与ARM处理器连接。
所述的人体生命体征传感器包括血压传感器、指温传感器、脉搏传感器、体温传感器和血氧传感器中的任意一种或多种的组合。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括LCD显示屏，LCD显示屏与ARM处理器连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括报警电路，报警电路与现场可编程门阵列FPGA连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括输入键盘，输入键盘与现场可编程门阵列FPGA连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括输液控制装置，输液控制装置与现场可编程门阵列FPGA的控制信号输出端连接。
所述的传感器接口电路包括I2C、SPI或RS232接口电路。
所述的ARM处理器采用低功耗的ARM9 S36410处理器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型ARM9处理器提供了丰富的外部接口，且具有高性能和低功耗的特点，ARM9 S36410处理器系统时钟最高能够到达800MHz，保证了输注泵的实时控制与信息交互性能；FPGA处理器具有集成度高、功耗低的特点；采用基于FPGA和ARM的嵌入式处理器，相对于采用PC机具有成本低、实时性能好、稳定性高、体积小、功耗低等特点，而且数据处理能力强、接口丰富。
附图说明
图1为实用新型输注泵结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，它包括至少一个人体生命体征传感器、现场可编程门阵列FPGA、ARM处理器和WIFI通信模块，各人体生命体征传感器分别通过传感器接口电路与现场可编程门阵列FPGA相连，现场可编程门阵列FPGA与ARM处理器相连，WIFI通信模块与ARM处理器连接。
所述的人体生命体征传感器包括血压传感器、指温传感器、脉搏传感器、体温传感器和血氧传感器中的任意一种或多种的组合。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括LCD显示屏，LCD显示屏与ARM处理器连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括报警电路，报警电路与现场可编程门阵列FPGA连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括输入键盘，输入键盘与现场可编程门阵列FPGA连接。
基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵还包括输液控制装置，输液控制装置与现场可编程门阵列FPGA的控制信号输出端连接。
所述的传感器接口电路包括I2C、SPI或RS232接口电路。
所述的ARM处理器采用低功耗的ARM9 S36410处理器。
本实用新型输注泵还包括一个供电电源系统，供电电源系统采用电池供电方式。
ARM9 S36410处理器功耗低、接口丰富，支持无线WIFI通信、LAN通信、USB通信等，非常适合便携式移动仪器设备的开发。ARM9 S36410处理器系统时钟最高能够到达800MHz，保证了输注泵的实时控制与信息交互性能。FPGA的丰富I/O资源能够非常方便地对系统进行升级。本实用新型的数据采集、分析及输出均采用现有公知软件程序进行，无需对软件方法本身提出改进，而本实用新型实际的创新点在于将FPGA和ARM处理器组合在一起应用于输注泵。
Claims (8)
1.基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：它包括至少一个人体生命体征传感器、现场可编程门阵列FPGA、ARM处理器和WIFI通信模块，各人体生命体征传感器分别通过传感器接口电路与现场可编程门阵列FPGA相连，现场可编程门阵列FPGA与ARM处理器相连，WIFI通信模块与ARM处理器连接。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：所述的人体生命体征传感器包括血压传感器、指温传感器、脉搏传感器、体温传感器和血氧传感器中的任意一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：它还包括LCD显示屏，LCD显示屏与ARM处理器连接。
4.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：它还包括报警电路，报警电路与现场可编程门阵列FPGA连接。
5.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：它还包括输入键盘，输入键盘与现场可编程门阵列FPGA连接。
6.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：它还包括输液控制装置，输液控制装置与现场可编程门阵列FPGA的控制信号输出端连接。
7.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：所述的传感器接口电路包括I2C、SPI或RS232接口电路。
8.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM处理器的新型输注泵，其特征在于：所述的ARM处理器采用低功耗的ARM9 S36410处理器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015158184A1 (zh) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 俞卫中 | 可智能镇痛的输注泵监控系统及方法 |
| CN106438307A (zh) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | 保定申辰泵业有限公司 | 一种蠕动泵的控制装置 |
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