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FPGA为核心的多功能输液系统的设计

发布时间:2017-09-09 08:36:18  来源:大电流电感厂家   查看:

  2.3 传感器

  点滴速度检测采用在茂菲氏滴管的中部外侧安装一个光纤传感器。因为光电传感器的红外接收管很容易受到外界光线的干扰,并且它的直径一般在2 mm以上,体积较大,安装不方便。光纤传感器测量端口面积小,可以做到直径1 mm以内,药液点滴时分辨率高。液滴经过时利用液滴对光线的“遮挡”使光纤接收管的接收的光束发生变化,再经过电路处理得到点滴的速度脉冲,再将这种速度脉冲采集信息发送给控制器。为了防止输液速度过快而产生点滴连续流,设计了上下分别安装两个检测光纤,从而避免了少计脉冲数而产生错误的处理结果。如图3所示,电路X为光纤输出电压波形,Y为光纤输出电压波形。一般情况下,点滴离散时只有X计数,点滴连续时XY同时计数,这种方法既安全又稳定可靠。点滴离散时,XY只大电流电感有一个高电平,或门C1产生的信号作为D锁存器Q1的控制端只允许X产生的正脉冲通过,而D锁存器Q2因为C1作用时Y信号尚在低电平,信号被屏蔽,Q2输出低电平,门电路在计数器中作加法运算。点滴连续时XY同时输出高电平,D锁存器Q2也在计数。OUT0是输出,OUT1是进位,Z是控制端输入。

传感器信号处理图

余液体积检测采用直线式容栅传感器,安装位置如图4所示。固定容栅安装在输液系统底座上,滑动容栅安装在输液系统步进电机带动的丝杠的螺丝母上,丝杠转动使螺母产生水平移动,测量原理如同游标卡尺,这种传感器响应速度快、量程可以达到1 m,误差小于0.01 mm[7]。余液体积检测通过滑动容栅移动的距离乘以容器室的截面积而得出。

FPGA为核心的多功能输液系统控制结构图

  2.4 执行机构

  输液速度控制采用的控制机构由步进电机、丝杠、螺丝母、压缩支架、容器室组成。步进电机在FPGA的控制下进行正反转动,丝杠转动使螺母产生水平移动,压缩支架安装在螺丝上,压缩架压缩容器室,药液包因容器室体积变小而收缩,药液从输液管输出,通过调整步进电机的步进速度,达到控制输液速度的目的。

  2.5 语音通信

  立体声CODEC芯片WM8731是一个高性能、低功耗的24位音频立体声接口,被广泛应用于各种便携式音乐播放器中。该芯片可以分别设置音频ADC和DAC的采样率,包含microphone-in、line-in和line-out接口,WM8731用I2C接口与FPGA连接。

  语音发送接收要有一个合适的波段,本文选定为15.6 MHz。让软件生成一个锁相环变频模块,AUDIO_DAC_ADC.v需要一个15.6 MHz的时钟,调用FPGA上的锁相环(PLL)资源,让软件生成这个模块的。v文件,然后在de2_top.v中添加这个模块。

  添加AUDIO_DAC_ADC模块过程为:

  reg signed [15:0] audio_outR;

  wire signed [15:0] audio_outL;

  wire signed [15:0] audio_inL, audio_inR;

  AUDIO_DAC_ADC u2 (//Audio Side

  .oAUD_BCK(AUD_BCLK),

  .oAUD_DATA(AUD_DACDAT),

  .oAUD_LRCK(AUD_DACLRCK),

  .oAUD_inL(audio_inL),/audio left data from ADC

  .oAUD_inR(audio_inR),//audio right data from ADC

电感器工作原理图

  .iAUD_ADCDAT(AUD_ADCDAT),

  .iAUD_extL(audio_outL),//audio left data to DAC

  iAUD_extR(audio_outR),//audio right data to DAC

  //Control Signals

  .iCLK_15_6(AUD_CTRL_CLK),

  .iRST_N(1′b1));2.6 液晶显示控制

  显示器选用唯信诺公司提供的OLED有机发光显示器,分辨率16电感器生产厂家0×1贴片电感28,6.5K色,用16位并行数据总线与FPGA相连。OLED的控制芯片为LGDP4216,OLED供电电压10 V~21 V,接口供电电压2.2 V~3.3 V。显示区域大小可变,最大160(RGB)×128行,刷新率有7种,默认90 Hz。

  2.7 RS232数据传送与报警

  使用MAX3232电平转换芯片和9针D型连接器进行串口通信。由于系统是3.3 V供电,因此需要使用MAX3232进行电平转换。MAX3232是3插件电感器.3 V工作电源的RS232转换芯片。护士室MAX3232适配器端口装有三个LED灯分别用来显示执行状态、数据传送、报警。串口直接连接到CyclII FPGA上。MAX3232芯片包含两组收发器,最大数据传输率250 kb/s。报警功能主要是在护士室显示,绑定在传输模块上,当余液控制达到下限时发生报警。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家

UC3525一个电源用的是UC3525,其中的第1脚(INV.input)与第3脚(NONINV.input)直接相连,这个是做什么用的?谢谢啊1更正一下,不好意思,写错了。
正确的是其中的第1脚(INV.input)与第3脚(SYN

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