血氧儀方案SIC8833芯片設計

血氧儀方案SIC8833芯片設計

2023-06-21handler204

  血氧儀一般由一個微處理器、存儲器(EPROM與RAM)、兩(liǎng)個控制LED的數模轉換器、對(duì)光電二極管接收的信号進(jìn)行濾波與放大的器件、將(jiāng)接收信号數字化以提供給微處理器的模數轉換器等器件組成(chéng),LED與光電二極管放置在與患者指尖或耳垂接觸的小型探針中。其中,脈搏血氧儀一般還(hái)包括小型液晶顯示器。

  血氧儀主要測量指标分别爲脈率、血氧飽和度、灌注指數(PI)。以小型指夾式血氧儀爲例,其原理爲:通過(guò)依次驅動一個紅光LED(660nm)和一個紅外光LED(910nm),藍色線條表示血紅蛋白不帶氧分子的時(shí)候接收管對(duì)還(hái)原血紅蛋白感應曲線,從曲線圖中可以看下還(hái)原血紅蛋白對(duì)660nm紅光的吸收比較強,而對(duì)910nm紅外光的吸收長(cháng)度比較弱。紅色線條表示血紅蛋白并帶有氧分子的血紅細胞時(shí)接收管對(duì)氧合血紅蛋白感應曲線,從圖中可以看出對(duì)660nm紅光的吸收比較弱,對(duì)910nm紅外光的吸收比較強。

  在血氧測量時(shí),還(hái)原血紅蛋白和有氧合血紅蛋白,通過(guò)檢測兩(liǎng)種(zhǒng)對(duì)不同波長(cháng)的光吸收的區别,所測出來的數據差就(jiù)是測量血氧飽和度最基本的數據。在血氧測試中660nm和910nm最常見的兩(liǎng)個波長(cháng),實際上要做到更高的精度,除了兩(liǎng)個波長(cháng)以外還(hái)要增加,甚至高達8個波長(cháng),最主要的原因是人體血紅蛋白除了還(hái)原血紅蛋白和氧合血紅蛋白之外,還(hái)有其他的血紅蛋白,我們經(jīng)常見的是碳氧血紅蛋白,波長(cháng)越多血氧儀精度就(jiù)越高。

  一、血氧儀方案功能(néng)介紹

  該血氧儀方案采用SIC8833芯片,封裝型号爲QFN32,加上外圍輔助執行電路,通過(guò)單片機程序開(kāi)發(fā)設計而成(chéng),最終血氧儀能(néng)夠實現如下功能(néng):

  (1)一鍵操作,即刻顯示檢測結果

  (2)自動推出,無手指狀态自動關機

  (3)數據保存,測量結束自動存儲數據并生産數據表記錄

  (4)TFT/LCD顯示,測量結果清晰可見

  二、血氧儀方案SIC8833芯片介紹

  SIC8833是一個帶24bitADC的8位RISC MCU,内置8k×16位OTP程序存儲器。

  高性能(néng)的RISC CPU:

  8位單片機MCU

  内置8k×16位程序存儲器OTP

  488字節數據存儲器(SRAM)

  隻有43字指令

  8級存儲堆棧

  指令周期五檔可選

  2MHz/1MHz/500KHz/250KHZ/125KHz,默認爲500kHz。

  外設特性:

  24位雙向(xiàng)I/O口

  1路蜂鳴器,可選擇PT2.7或PT2.3輸出

  6個内部中斷(ADC、UART、TIMER0、

  TIMER2,RTC,LVD),2個外部中斷

  5個具有喚醒功能(néng)的輸入口

  4×16 LCD,7×8 LED

  1路輸入全差分24bit Sigma-Delta型ADC

  内置1/2/4/8/16/32/64/128/256倍PGA

  内置溫度傳感器

  低電壓檢測(LVD)引腳

  1路UART

  内置比較器

  低功耗特性:

  MCU工作電流

  —正常模式1.5mA 16MHz(工作電壓3V,

  指令周期500kHz)

  —休眠模式下的電流小于1.5μA

  封裝:QFN32