一種醫(yī)療電子工程實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種供教學(xué)使用的醫(yī)療電子工程實(shí)驗(yàn)箱。
【【背景技術(shù)】】
[0002]醫(yī)療器械專業(yè)屬于交叉性學(xué)科，符合該專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要涉及到醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的知識(shí)，而且要符合醫(yī)療器械安規(guī)要求，這樣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)非常稀少。
[0003]由于符合要求的醫(yī)療器械專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)稀少，有些高校則將電子類或計(jì)算機(jī)類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)引入到其教學(xué)中，這樣通用性的教學(xué)平臺(tái)就體現(xiàn)不出醫(yī)療器械專業(yè)的特色，學(xué)生因此也無法掌握醫(yī)療器械的專業(yè)知識(shí)，這樣，無法到達(dá)有效的教學(xué)效果。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種醫(yī)療電子工程實(shí)驗(yàn)箱，可基于一套實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)多種專業(yè)技術(shù)的鍛煉學(xué)習(xí)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決:
[0006]—種醫(yī)療電子工程實(shí)驗(yàn)箱，包括底板和集成在底板上的參數(shù)板、串口觸摸屏、無線通訊模塊、微控制器、調(diào)試接口和電源模塊，所述參數(shù)板連接所述微控制器，用于采集人體生理參數(shù)信號(hào);所述串口觸摸屏連接所述微控制器，用于顯示參數(shù)、接收外界輸入的信號(hào)；所述無線通訊模塊連接所述微控制器，用于接收所述微控制器輸出的信號(hào)，并通過無線通訊方式傳輸?shù)酵饨?所述微控制器用于對(duì)所述參數(shù)板、串口觸摸屏、無線通訊模塊進(jìn)行控制;所述調(diào)試接口連接所述微控制器，用于對(duì)所述微控制器進(jìn)行調(diào)試;所述電源模塊用于對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱供電。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是:
[0008]本實(shí)用新型的醫(yī)療電子工程實(shí)驗(yàn)箱，以微控制器為核心，將參數(shù)板、串口觸摸屏、無線通訊模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，無線通訊模塊為與外部的手機(jī)交互提供基礎(chǔ)，微控制器的串口為與外部的計(jì)算機(jī)交互提供基礎(chǔ)，這樣，既可以以參數(shù)板為數(shù)據(jù)源，學(xué)習(xí)其流向串口觸摸屏，外部的計(jì)算機(jī)、手機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)。也可以以外部的計(jì)算機(jī)、手機(jī)為數(shù)據(jù)源，學(xué)習(xí)流向串口觸摸屏的設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)然，也可以以串口觸摸屏為數(shù)據(jù)源，學(xué)習(xí)流向計(jì)算機(jī)、手機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)。因此，基于一套實(shí)驗(yàn)箱可幫助學(xué)生學(xué)習(xí)多種專業(yè)技術(shù)的鍛煉學(xué)習(xí)，無需學(xué)生反復(fù)更換平臺(tái)。此外，除串口觸摸屏可作為實(shí)驗(yàn)箱的顯示器件外，實(shí)驗(yàn)箱可連接外部的計(jì)算機(jī)和手機(jī)作為顯示器件，這樣也極大地增加了實(shí)驗(yàn)箱系統(tǒng)的靈活性。
【【附圖說明】】
[0009]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱的具體實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱的模塊分布示意圖；
[0012]圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱以參數(shù)板為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流圖；
[0013]圖5是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱以計(jì)算機(jī)為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流圖；
[0014]圖6是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱以手機(jī)為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流圖；
[0015]圖7是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱以串口觸摸屏為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流圖；
[0016]圖8是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱涉及到的技術(shù)的輻射圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，為本【具體實(shí)施方式】的實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖，實(shí)驗(yàn)箱包括參數(shù)板100、串口觸摸屏200、無線通訊模塊300、微控制器400、調(diào)試接口(圖中未示出)和電源模塊(圖中未示出)。上述各模塊均集成在實(shí)驗(yàn)箱的底板(圖中未示出)上。
[0019]其中，參數(shù)板100連接微控制器400，用于采集人體生理參數(shù)信號(hào)。例如，心電信號(hào)、呼吸信號(hào)、血氧信號(hào)、體溫信號(hào)、血壓信號(hào)等。優(yōu)選地，參數(shù)板與底板之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口可插拔連接。這樣，只要符合接口標(biāo)準(zhǔn)，就可以自行設(shè)計(jì)參數(shù)板，便于對(duì)實(shí)驗(yàn)箱的信號(hào)采集進(jìn)行升級(jí)，從而保證實(shí)驗(yàn)箱與時(shí)倶進(jìn)的特性。
[0020]串口觸摸屏200連接微控制器400，用于顯示參數(shù)、接收外界輸入的信號(hào)。串口觸摸屏200用于進(jìn)行嵌入式人機(jī)交互，既可以顯示一些參數(shù)如波形、數(shù)值，又可以用于各種參數(shù)的輸入。
[0021 ]無線通訊模塊300連接微控制器400，用于接收微控制器400輸出的信號(hào)，并通過無線通訊方式傳輸?shù)酵饨?。無線通訊模塊例如可為藍(lán)牙模塊，所述藍(lán)牙模塊用于對(duì)所述微控制器輸出的串口電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過藍(lán)牙技術(shù)傳輸?shù)酵饨?。還可為WiFi模塊，則通過WiFi傳輸方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸通訊。通過無線通訊模塊，微控制器可與外界的手機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，有效將手機(jī)系統(tǒng)與本實(shí)驗(yàn)箱有機(jī)結(jié)合。
[0022]微控制器400用于對(duì)參數(shù)板100、串口觸摸屏200、無線通訊模塊300進(jìn)行控制。微控制器作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱的核心，連接著其他各個(gè)模塊，是整個(gè)系統(tǒng)的樞紐。微控制器可通過串口與計(jì)算機(jī)相連，從而可有效將計(jì)算機(jī)與本實(shí)驗(yàn)箱有機(jī)結(jié)合。優(yōu)選地，上述微控制器采用插拔式，這樣學(xué)生就可以首先集中精力制作核心板，核心板只要符合接口要求，就可以插入到實(shí)驗(yàn)箱的底板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外，微控制器采用插拔式，在底板不變的前提下，實(shí)驗(yàn)箱的使用者可以靈活更換微控制器。市面上的微控制器種類繁多，每種控制器都有其優(yōu)點(diǎn)，使用者可以按照自己的需求選擇一款合適的微控制器，安裝在底板上，開展實(shí)驗(yàn)，這樣就可以最大限度的增加實(shí)驗(yàn)箱的可擴(kuò)展性。
[0023]調(diào)試接口連接微控制器400，用于對(duì)微控制器400進(jìn)行調(diào)試。
[0024]電源模塊用于對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱供電。
[0025]如圖2和3所示，分別為實(shí)驗(yàn)箱的具體實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖和模塊分布示意圖。實(shí)驗(yàn)箱采用STM32系列的STM32F103VCT6核心板作為微控制器。其余各個(gè)模塊如下:
[0026]A.7寸8 O O * 4 8 O液晶觸摸屏，觸摸屏為電阻式或電容式。該液晶觸摸屏與STM32F103VCT6核心板的連接方式是通過串口連接。液晶觸摸屏通過串口與核心板進(jìn)行通訊，核心板上的參數(shù)可以通過串口上傳至液晶觸摸屏。通過觸控，可以將指令由液晶觸摸屏通過串口發(fā)送到核心板。
[0027]B.8位七段數(shù)碼管，作為輔助顯示模塊，用于顯示簡單的數(shù)字和字符。
[0028]C.0LED顯示屏，作為輔助顯示模塊，其分辨率為128*64，可以顯示字符、字母、數(shù)字、漢字等。
[0029]D.1XD1602顯示屏，作為輔助顯示模塊，可以顯示16*2，合計(jì)32個(gè)字符，主要顯示ASCII碼，操作簡單。
[0030]E.4位LED燈，作為輔助顯示模塊，可用于進(jìn)行一些簡單的指示。
[0031]F.心電信號(hào)參數(shù)板采集人體或人體生理參數(shù)模擬器的心電信號(hào)，通過串口發(fā)送到核心板，核心板通過串口可以顯示在液晶觸摸屏上，也可以通過藍(lán)牙模塊顯示在手機(jī)上，還可以通過一鍵下載模塊顯示在PC上。上述人體生理參數(shù)模擬器是一種模擬人體生理參數(shù)如心電、呼吸、體溫、血壓、血氧的模擬器，通過采集人體生理參數(shù)類的信號(hào)，可以驗(yàn)證參數(shù)板的設(shè)計(jì)是否正確。
[0032]G.呼吸信號(hào)參數(shù)板采集人體或人體生理參數(shù)模擬器的呼吸信號(hào)，通過串口發(fā)送到核心板，核心板通過串口可以顯示在液晶觸摸屏上，也可以通過藍(lán)牙模塊顯示在手機(jī)上，還可以通過一鍵下載模塊顯示在PC上。
[0033]H.血氧信號(hào)參數(shù)板采集人體或人體生理參數(shù)模擬器的血氧信號(hào)，通過串口發(fā)送到核心板，核心板通過串口可以顯示在液晶觸摸屏上，也可以通過藍(lán)牙模塊顯示在手機(jī)上，還可以通過一鍵下載模塊顯示在PC上。
[0034]1.體溫信號(hào)參數(shù)板采集人體或人體生理參數(shù)模擬器的體溫信號(hào)，通過串口發(fā)送到核心板，核心板通過串口可以顯示在液晶觸摸屏上，也可以通過藍(lán)牙模塊顯示在手機(jī)上，還可以通過一鍵下載模塊顯示在PC上。
[0035]J.血壓信號(hào)參數(shù)板采集人體或人體生理參數(shù)模擬器的血壓信號(hào)，通過串口發(fā)送到核心板，核心板通過串口可以顯示在液晶觸摸屏上，也可以通過藍(lán)牙模塊顯示在手機(jī)上，還可以通過一鍵下載模塊顯示在PC上。
[0036]K.SWD調(diào)試接口用于連接ST-LINK調(diào)試器(ST公司研制的一種調(diào)試器)，這樣就可以輕松對(duì)STM32單片機(jī)核心板進(jìn)行調(diào)試。
[0037]L.一鍵下載模塊，主要功能是將UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)，這樣就可以與PC進(jìn)行通訊，也可以用于下載程序。
[0038]M.4*4矩陣鍵盤，與核心板連接，可以作為輸入。
[0039]N.4位獨(dú)立按