便攜式血液分析儀的實現(xiàn)，關(guān)鍵部分竟然是它！

血液分析儀，臨床又稱血細(xì)胞分析儀、血球分析儀、血液細(xì)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(jié)果的準(zhǔn)確性，還提供了許多實驗指標(biāo)，對疾病的診斷和鑒別診斷起了重要的作用。

隨著技術(shù)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(wù)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(nèi)部接口幾乎全部引出，方便客戶更加快速設(shè)計產(chǎn)品功能底板或接口板。主要面向便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字視頻機頂盒、便攜式教育/游戲設(shè)備、工業(yè)自動化、樓宇自動化、人機界面、教學(xué)/醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)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(shè)備當(dāng)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(shè)計方案中，因為涉及到的外設(shè)比較多，并且是整機的方案，所以采用外設(shè)+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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計考慮。對于醫(yī)療設(shè)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(shè)電路之后，針對不同功能的機器，只需要有針對性地設(shè)計不同的傳感器模塊，然后設(shè)計不同固件，就能大大減少設(shè)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(yīng)鏈和生產(chǎn)成本的控制力加強。

2. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)備的標(biāo)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(shè)增加功能。USB接口主要用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存功能，當(dāng)然后期也可以通過模塊的方式為設(shè)備加入新的功能特性。

3. 人機交互：通過引出Mini8600B上的LCD驅(qū)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(qū)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(biāo)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)，

第三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(fù)責(zé)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(luò)傳輸：互聯(lián)互通，可與醫(yī)務(wù)系統(tǒng)對接也可與廠商后期技術(shù)支持連線。

除了上面所提到的一些接口與外設(shè)，對于物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)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(luò)功能方面，Mini8600底板采用了有線千兆+WiFi無線網(wǎng)絡(luò)+3G物聯(lián)網(wǎng)多功能組合形式。網(wǎng)絡(luò)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(diào)試信息。特別是對于出口到國外的機器，后臺更新和上傳調(diào)試信息可以讓廠家遠程對機器進行更新，遠程指導(dǎo)進行故障恢復(fù)，對于廠家的后期技術(shù)支持來說意義重大。對于使用者來說，網(wǎng)絡(luò)功能的加入，可以讓機器連入醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)，把打印機、醫(yī)生電腦等設(shè)備都連到一個局域網(wǎng)內(nèi)，將測試結(jié)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(jié)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(xué)的電源管理設(shè)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(dāng)沒有外部DC供電時，由電池供電；當(dāng)插入DC電源時，自動切換到DC供電，節(jié)省電池?fù)p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(fù)責(zé)產(chǎn)品在關(guān)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(fù)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(shè)備的設(shè)計。