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強勢助攻抗疫戰!芯旺微ChipON 32位MCU被應用于醫療電子設備

2020-02-28 來源:愛集微

   

在本次全民抗疫大戰中,相信大家都感受到了科技的力量。憑借科學儀器的高效、精準的檢測,快速識別患者并做出及時有效的隔離,最大限度阻止新冠病毒傳播。

新冠狀病毒具有很多種臨床表現,額溫槍可以篩查出具備發熱癥狀的感染者,但是還有少部分的輕度感染患者,并無發燒癥狀,如何發現并隔離此部分群體成了抗疫戰中不可忽視的短板問題。而另一方面,面對已經確診的患者,如何提高治愈率也成了當下大家關注的焦點問題。

芯旺微電子做為深耕MCU領域十余年的知名芯片廠商,一直專注基于自主KungFu處理器架構的高可靠、高品質MCU器件的研發設計。心系國家安危和人民健康,結合自身技術優勢助力當下抗疫戰,將KungFu 32位系列芯片應用于醫療電子設備領域,助攻抗疫戰早日取得勝利。

ChipON KF32LSxxx血氧儀應用方案

為了及早發現輕(無)癥患者,目前國家衛健委正組織專家修訂《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第四版)》,強調了血氧飽和度的監測,因為血氧飽和度的監測有利于發現早期變重的病人,及時給他早期干預。血氧飽和度(SpO2)是指點血液中血氧的濃度,它是呼吸循環的重要生理參數。監測動脈血氧飽和度(SaO2)可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進行估計。血氧儀通過檢測充血人體末梢組織,對不同波長的紅光和紅外光的吸光度變化率之比推算組織的動脈血氧飽和度。

ChipON的32位超低功耗MCU-KF32LS系列產品具備低至0.2uA的超低休眠功耗,低至1.71V的工作電壓,高達512KB的Flash和48M的主頻,20ns單指令的運行速度可以高效的支持血氧飽和度算法同時,KF32LS系列超低功耗產品還具備多種通訊接口,方便用戶拓展各類傳感器,高達94%的超高IO占比讓KF32LS性價比更高,非常適合各類便攜式醫療電子產品。以下是基于KF32LSxxx的血氧儀方案。

KF32LSxxx系列產品特色:

  • 低至0.2uA的超低休眠功耗

  • 1.71-3.6V工作電壓

  • 支持32KB~512KB Flash容量,資源全面;

  • 單組電源供電,高達94%的I/O占比,性價比更高;

  • 48M主頻,20ns單指令速度高效運行算法;

  • 外設資源豐富,接口豐富,包括ADC,PWM,DAC,IIC,SPI,USART等多種類型外設資源,方便擴展。

基于KF32LSxxx的血氧儀方案框圖

ChipON KF32L530呼吸機應用方案

在此次疫情爆發中,呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段,已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇中,是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭,減少并發癥,挽救及延長病人生命的至關重要的醫療設備,在此次抗疫中占有十分重要的位置,也已成為一項重要的戰略醫療物資。

肺的吸氣功能是在呼吸肌收縮時,胸廓容積擴大,肺泡膨脹形成負壓,從外界吸人空氣呼吸肌放松時,肺泡因彈性收縮,使肺內壓力增大,向外呼出氣體。呼吸氣流是由肺泡和大氣壓間的壓力差形成的。人工呼吸機的基本原理就是用機械的辦法建立這一壓力差,從而實現強制的人工呼吸過程。總體來講,呼吸機就是通過嵌入式系統控制將空氧混合氣體,按照設定的參數,包括通氣量、壓力、流量、容量、呼吸頻率、吸呼比及選定的通氣方式給患者供氣。控制氣體進人氣道的是節流閥,受操作人員調節控制,吸氣時,電磁閥打開,呼氣活瓣關閉,呼氣時剛好相反,即電磁閥關閉,呼氣活瓣打開,整個過程受電子控制系統的控制。定時控制部分提供整機工作的各種節拍.包括吸氣時間、自主呼吸時的切換信號、電磁閥的驅動信號和呼氣活瓣控制信號。

呼吸機需要控制多路各類電磁閥以及時刻監測壓力、流量、溫濕度等方面的信息。這就需要MCU具備較多的接口電路以及信號檢測電路。ChipON KF32L530剛好滿足這一需求。

KF32L530 MCU 特色:

  • 高性能:UP To 512KB Flash,120M/150DMIPS

  • 高抗干擾高可靠: ECC Flash/RAM;ESD 8KV,EFT 4.2KV;雙看門狗

  • 高集成度:2×7路DMA;集成多組ADC,DAC,OP,CMP,LCD,Touch等模擬外設;支持PWM,ECCP,QEI等數字外設;獨特的CFGL可編程邏輯門電路模塊,支持豐富通信接口,包括IIC,SPI,I2S,USART,CAN,USB等。

  • 安全性:AES128加密/CRC32校驗

32位MCU KF32L530的呼吸機方案框圖


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