血液分析儀，臨床又稱血細胞分析儀、血球分析儀、血液細胞分析儀、血球計數(shù)儀。
這是一種不僅在國外，而且在我國各級醫(yī)院也得到普及運用的檢測儀器。不說你可能不知道，最早的時候，進行簡單的血液分析靠的是顯微鏡，通過人工來進行測算。帶來的是計數(shù)參數(shù)少、人為誤差多、勞動強度大等種種弊端。而如今，去過醫(yī)院的人都知道，現(xiàn)在的血液分析都是使用一臺臺的機器進行的?，F(xiàn)今的血液分析儀不但提高了實驗結果的準確性，還提供了許多實驗指標，對疾病的診斷和鑒別診斷起了重要的作用。
隨著技術的進步，各種儀器都朝著便攜化和智能化的方向發(fā)展。而你可能不知道的是，在為你提供服務的便攜式智能化的血液分析儀中，進行各種數(shù)據(jù)處理運用的核心部分，可能使用的就是來自深圳市英蓓特科技有限公司提供的Mini8600B。
Mini8600B是英蓓特基于TI Cortex-A8 AM3358處理器推出的一款ARM核心板，兼容AM335x系列處理器。核心板體積小巧，板載512MByte DDR3 SDRAM、512MByte NandFlash，通過兩個2*40pin板對板連接器將AM335x處理器內部接口幾乎全部引出，方便客戶更加快速設計產(chǎn)品功能底板或接口板。主要面向便攜式導航系統(tǒng)、數(shù)字視頻機頂盒、便攜式教育/游戲設備、工業(yè)自動化、樓宇自動化、人機界面、教學/醫(yī)療設備等領域。
基于Mini8600B特性，Mini8600B非常適合用于醫(yī)療器械或者人機交互的設備當中。事實證明，非常多的Mini8600B的客戶就使用此核心板用于自家的高端醫(yī)療儀器中。本文即提出一種基于Mini8600B的便攜式血液分析儀的實現(xiàn)。
在本設計方案中，因為涉及到的外設比較多，并且是整機的方案，所以采用外設+Mini8600B底板+核心板Mini8600B的形式實現(xiàn)。
方案實現(xiàn)可簡略使用下圖表示：
由上圖可以看出，便攜儀血液分析儀的方案主要是通過以下幾個方面來實現(xiàn)：
1. 數(shù)據(jù)采集與檢測：模塊化的傳感器接口設計，可滿足多種檢測需要。
便攜儀血液分析儀作為醫(yī)療儀器家族的一員，其核心控制集成模塊Mini8600B的獨特傳感器接口設計可以說是其與普通機器最重要的區(qū)別。便攜儀式血液分析儀的打印機與傳感器部分設計成為單獨模塊的方式接入電路。采用RS485與主機通訊，傳感器電路單獨成模塊主要是為后期項目的通用性設計考慮。對于醫(yī)療設備來說，專業(yè)性很強，一臺機器往往只能實現(xiàn)單一的檢測功能?，F(xiàn)在Mini8600B采用了模塊化外設電路之后，針對不同功能的機器，只需要有針對性地設計不同的傳感器模塊，然后設計不同固件，就能大大減少設計開發(fā)周期。在大規(guī)模量產(chǎn)時，這種直接使用Mini8600B+底板+功能集成模塊的方式也將有助于減少生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期，使得廠家對供應鏈和生產(chǎn)成本的控制力加強。
2. 數(shù)據(jù)轉存：通過通用USB接口實現(xiàn)。
在便攜式血液分析儀完成數(shù)據(jù)采集之后，就需要用到數(shù)據(jù)轉存功能，而這個工作將由USB接口來完成。作為一個通用的接口功能，USB接口是如今大部分設備的標配。為此，Mini8600B的底板集成一個SMSC 的USB HUB芯片，該HUB芯片集成電源管理功能，可以為Mini8600B底板的USB外設增加功能。USB接口主要用于數(shù)據(jù)轉存功能，當然后期也可以通過模塊的方式為設備加入新的功能特性。
3. 人機交互：通過引出Mini8600B上的LCD驅動引腳功能接口實現(xiàn)與外部觸摸顯示屏相連實現(xiàn)。
除了用USB作為輸入輸出接口外，因為醫(yī)療儀器的人機交互功能要求比較高，所以此方案采用引出了Mini8600B所有的LCD驅動引腳功能，可以在顯示屏上顯示測試數(shù)據(jù)，用戶通過觸摸屏或者鼠標等人機交互工具進行操作。
4. 音頻輸入輸出：智能化語音播報系統(tǒng)。
另一個重要的功能便是語音的輸入輸出功能了。該底板保留一個Audio功能，主要負責音頻的輸入輸出工作。音頻的輸出功能比較單一，主要是通過一個運放做簡單的聲音放大后播放普通的提示音使用。保留擴展性強的是音頻的輸入功能，就目前來說，各家的語音助手功能已經(jīng)很完善，而且前不久亞馬遜剛剛公布alexa語音助手開源計劃，加上之前谷歌，蘋果等各家的語音助手。保留的音頻輸入功能給人機交互帶來更多更便捷的操作。
5. 網(wǎng)絡傳輸：互聯(lián)互通，可與醫(yī)務系統(tǒng)對接也可與廠商后期技術支持連線。
除了上面所提到的一些接口與外設，對于物聯(lián)網(wǎng)風頭正盛的今年，聯(lián)網(wǎng)是一個必不可少的功能。所以對于網(wǎng)絡功能方面，Mini8600底板采用了有線千兆+WiFi無線網(wǎng)絡+3G物聯(lián)網(wǎng)多功能組合形式。網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)的功能使得本儀器的使用范圍和使用場景得到最大化。對于廠家來說，通過聯(lián)網(wǎng)功能，可以從后臺推送固件更新，或者從后臺上傳調試信息。特別是對于出口到國外的機器，后臺更新和上傳調試信息可以讓廠家遠程對機器進行更新，遠程指導進行故障恢復，對于廠家的后期技術支持來說意義重大。對于使用者來說，網(wǎng)絡功能的加入，可以讓機器連入醫(yī)院的內網(wǎng)，把打印機、醫(yī)生電腦等設備都連到一個局域網(wǎng)內，將測試結果實時傳到醫(yī)生的電腦上，甚至可以把數(shù)據(jù)上傳到云端，實現(xiàn)醫(yī)院間的數(shù)據(jù)共享，患者自主查詢結果。免去患者排隊的時間，縮短就醫(yī)時長。不管對于患者的就醫(yī)體驗，或者醫(yī)院的管理來說，都有重大的意義。
6. 高能效：科學的電源管理設計，省電節(jié)能。
本方案引入一個單片機進行電源管理控制和電源自切換功能。電池的自切換功能可在電池和DC供電之間自動切換。當沒有外部DC供電時，由電池供電；當插入DC電源時，自動切換到DC供電，節(jié)省電池損耗，同時可由單片機檢測是電池供電還是DC供電。單片機采用低功耗的STM8L151C8T6TR，負責產(chǎn)品在關機狀態(tài)下的電源管理和電源檢測功能。同時STM8L151C8T6TR整個底板和核心板的電源和復位上電時序管理，各個電平的監(jiān)控功能，把各個狀態(tài)通過通訊總線上傳到CPU。
至此，方案完成了一個便攜式醫(yī)療設備的設計。
這是一種不僅在國外，而且在我國各級醫(yī)院也得到普及運用的檢測儀器。不說你可能不知道，最早的時候，進行簡單的血液分析靠的是顯微鏡，通過人工來進行測算。帶來的是計數(shù)參數(shù)少、人為誤差多、勞動強度大等種種弊端。而如今，去過醫(yī)院的人都知道，現(xiàn)在的血液分析都是使用一臺臺的機器進行的?，F(xiàn)今的血液分析儀不但提高了實驗結果的準確性，還提供了許多實驗指標，對疾病的診斷和鑒別診斷起了重要的作用。
隨著技術的進步，各種儀器都朝著便攜化和智能化的方向發(fā)展。而你可能不知道的是，在為你提供服務的便攜式智能化的血液分析儀中，進行各種數(shù)據(jù)處理運用的核心部分，可能使用的就是來自深圳市英蓓特科技有限公司提供的Mini8600B。
Mini8600B是英蓓特基于TI Cortex-A8 AM3358處理器推出的一款ARM核心板，兼容AM335x系列處理器。核心板體積小巧，板載512MByte DDR3 SDRAM、512MByte NandFlash，通過兩個2*40pin板對板連接器將AM335x處理器內部接口幾乎全部引出，方便客戶更加快速設計產(chǎn)品功能底板或接口板。主要面向便攜式導航系統(tǒng)、數(shù)字視頻機頂盒、便攜式教育/游戲設備、工業(yè)自動化、樓宇自動化、人機界面、教學/醫(yī)療設備等領域。
基于Mini8600B特性，Mini8600B非常適合用于醫(yī)療器械或者人機交互的設備當中。事實證明，非常多的Mini8600B的客戶就使用此核心板用于自家的高端醫(yī)療儀器中。本文即提出一種基于Mini8600B的便攜式血液分析儀的實現(xiàn)。
在本設計方案中，因為涉及到的外設比較多，并且是整機的方案，所以采用外設+Mini8600B底板+核心板Mini8600B的形式實現(xiàn)。
方案實現(xiàn)可簡略使用下圖表示：
由上圖可以看出，便攜儀血液分析儀的方案主要是通過以下幾個方面來實現(xiàn)：
1. 數(shù)據(jù)采集與檢測：模塊化的傳感器接口設計，可滿足多種檢測需要。
便攜儀血液分析儀作為醫(yī)療儀器家族的一員，其核心控制集成模塊Mini8600B的獨特傳感器接口設計可以說是其與普通機器最重要的區(qū)別。便攜儀式血液分析儀的打印機與傳感器部分設計成為單獨模塊的方式接入電路。采用RS485與主機通訊，傳感器電路單獨成模塊主要是為后期項目的通用性設計考慮。對于醫(yī)療設備來說，專業(yè)性很強，一臺機器往往只能實現(xiàn)單一的檢測功能?，F(xiàn)在Mini8600B采用了模塊化外設電路之后，針對不同功能的機器，只需要有針對性地設計不同的傳感器模塊，然后設計不同固件，就能大大減少設計開發(fā)周期。在大規(guī)模量產(chǎn)時，這種直接使用Mini8600B+底板+功能集成模塊的方式也將有助于減少生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期，使得廠家對供應鏈和生產(chǎn)成本的控制力加強。
2. 數(shù)據(jù)轉存：通過通用USB接口實現(xiàn)。
在便攜式血液分析儀完成數(shù)據(jù)采集之后，就需要用到數(shù)據(jù)轉存功能，而這個工作將由USB接口來完成。作為一個通用的接口功能，USB接口是如今大部分設備的標配。為此，Mini8600B的底板集成一個SMSC 的USB HUB芯片，該HUB芯片集成電源管理功能，可以為Mini8600B底板的USB外設增加功能。USB接口主要用于數(shù)據(jù)轉存功能，當然后期也可以通過模塊的方式為設備加入新的功能特性。
3. 人機交互：通過引出Mini8600B上的LCD驅動引腳功能接口實現(xiàn)與外部觸摸顯示屏相連實現(xiàn)。
除了用USB作為輸入輸出接口外，因為醫(yī)療儀器的人機交互功能要求比較高，所以此方案采用引出了Mini8600B所有的LCD驅動引腳功能，可以在顯示屏上顯示測試數(shù)據(jù)，用戶通過觸摸屏或者鼠標等人機交互工具進行操作。
4. 音頻輸入輸出：智能化語音播報系統(tǒng)。
另一個重要的功能便是語音的輸入輸出功能了。該底板保留一個Audio功能，主要負責音頻的輸入輸出工作。音頻的輸出功能比較單一，主要是通過一個運放做簡單的聲音放大后播放普通的提示音使用。保留擴展性強的是音頻的輸入功能，就目前來說，各家的語音助手功能已經(jīng)很完善，而且前不久亞馬遜剛剛公布alexa語音助手開源計劃，加上之前谷歌，蘋果等各家的語音助手。保留的音頻輸入功能給人機交互帶來更多更便捷的操作。
5. 網(wǎng)絡傳輸：互聯(lián)互通，可與醫(yī)務系統(tǒng)對接也可與廠商后期技術支持連線。
除了上面所提到的一些接口與外設，對于物聯(lián)網(wǎng)風頭正盛的今年，聯(lián)網(wǎng)是一個必不可少的功能。所以對于網(wǎng)絡功能方面，Mini8600底板采用了有線千兆+WiFi無線網(wǎng)絡+3G物聯(lián)網(wǎng)多功能組合形式。網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)的功能使得本儀器的使用范圍和使用場景得到最大化。對于廠家來說，通過聯(lián)網(wǎng)功能，可以從后臺推送固件更新，或者從后臺上傳調試信息。特別是對于出口到國外的機器，后臺更新和上傳調試信息可以讓廠家遠程對機器進行更新，遠程指導進行故障恢復，對于廠家的后期技術支持來說意義重大。對于使用者來說，網(wǎng)絡功能的加入，可以讓機器連入醫(yī)院的內網(wǎng)，把打印機、醫(yī)生電腦等設備都連到一個局域網(wǎng)內，將測試結果實時傳到醫(yī)生的電腦上，甚至可以把數(shù)據(jù)上傳到云端，實現(xiàn)醫(yī)院間的數(shù)據(jù)共享，患者自主查詢結果。免去患者排隊的時間，縮短就醫(yī)時長。不管對于患者的就醫(yī)體驗，或者醫(yī)院的管理來說，都有重大的意義。
6. 高能效：科學的電源管理設計，省電節(jié)能。
本方案引入一個單片機進行電源管理控制和電源自切換功能。電池的自切換功能可在電池和DC供電之間自動切換。當沒有外部DC供電時，由電池供電；當插入DC電源時，自動切換到DC供電，節(jié)省電池損耗，同時可由單片機檢測是電池供電還是DC供電。單片機采用低功耗的STM8L151C8T6TR，負責產(chǎn)品在關機狀態(tài)下的電源管理和電源檢測功能。同時STM8L151C8T6TR整個底板和核心板的電源和復位上電時序管理，各個電平的監(jiān)控功能，把各個狀態(tài)通過通訊總線上傳到CPU。
至此，方案完成了一個便攜式醫(yī)療設備的設計。
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