皮膚流電響應(yīng)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)與PC串口通信的設(shè)計(jì)方案

隨著信息化的高速發(fā)展，各種巨型醫(yī)療設(shè)備也朝著小型化和嵌入式方向發(fā)展，醫(yī)療監(jiān)護(hù)信息的聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為趨勢(shì)。在這些信息中，病人的各種生理診斷信息［1］（ECG，EEG，EMG，ERG）以及皮膚流電響應(yīng)GSR（Galvanic Skin Response）都是很重要的部分，如果能將每個(gè)病人的診斷信息都存儲(chǔ)下來(lái)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸、共享，將給醫(yī)療診斷帶來(lái)極大的方便。
　　本文自行研發(fā)的皮膚流電響應(yīng)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是基于C8051單片機(jī)芯片研制的一套GSR監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。這種監(jiān)護(hù)系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)PC與GSR下位機(jī)結(jié)合起來(lái)，使兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，且能夠充分利用個(gè)人計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的人機(jī)接口功能、豐富的應(yīng)用軟件、低廉的價(jià)格，組成高性能的PC-GSR監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)。另外，考慮目前使用專業(yè)組態(tài)軟件的成本仍然較高，且使用起來(lái)不夠靈活，便利用VB下的MSComm通信控件實(shí)現(xiàn)GSR與PC之間的通信，開(kāi)發(fā)了基于VB的GSR實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
　　1 硬件部分
　　系統(tǒng)的硬件部分包括GSR信號(hào)適配電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、串行輸出電平轉(zhuǎn)換等部分。其原理方框圖如圖1所示。PC-GSR監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)GSR信號(hào)適配電路轉(zhuǎn)換后，由A/D轉(zhuǎn)換電路在單片機(jī)（C8051）控制下，以固定的速率進(jìn)行A/D采樣，結(jié)果送至單片機(jī)，單片機(jī)再將數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳送給計(jì)算機(jī)PC。GSR信號(hào)適配電路如圖2所示。
　　
　　1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換
　　GSR信號(hào)要通過(guò)串口傳送，就必須先將GSR模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，設(shè)計(jì)中采用TI公司的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路TLC0820。使用讀模式，其讀模式時(shí)序圖如圖3。TLC0820的CS、RD信號(hào)連接到單片機(jī)的輸出口P2.0、P2.1，D0~D7連接到單片機(jī)P0口。
　　
　　1.2 單片機(jī)
　　在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)采用C8051，其中P0口用于讀入數(shù)據(jù)，P2.0、P2.1用于控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的開(kāi)始和結(jié)束。P2.2通過(guò)一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED，用于指示是否進(jìn)入連續(xù)采樣狀態(tài)，串行口用于數(shù)據(jù)的輸出，輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換連接到PC機(jī)的串行口。