基于Cortex-A8和ATmega128的手动内窥镜清洗消毒机的设计与实现

发布时间：2017-06-16 11:07

  本文关键词：基于Cortex-A8和ATmega128的手动内窥镜清洗消毒机的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济和医学技术的发展医用内窥镜在医疗诊断上已经广泛使用，医用内窥镜是可进入人体内部进行诊断的一种医疗器械，它能弥补医生无法直接诊断或拍片也不能诊断的病情。目前使用后的内窥镜在清洗、消毒过程中存在着很多隐患。诸如对内窥镜的清洗监管不完善会造成患者二次感染。目前，医院通常采用手动内窥镜清洗消毒机对内窥镜进行清洗消毒，人工记录内窥镜清洗消毒信息。这样，无法保证内窥镜是否参与所有清洗消毒流程，更无法确定内窥镜清洗消毒是否达标，造成人为原因使内窥镜清洗消毒不合格，而导致患者和医护人员感染。因此建立可靠、便捷、安全的内窥镜清洗消毒记录系统显得尤为重要，实时动态监测内窥镜的清洗消毒，保证内窥镜清洗消毒流程并且清洗消毒达标，提高清洗效果，杜绝人为错误，更好的为患者服务；研制智能化、安全性高、稳定度好的内窥镜清洗消毒机与内窥镜清洗消毒追溯系统是医患双方的迫切需求。论文的选题具有很好的意义与应用价值。 论文分析了国内外内窥镜清洗消毒的发展状况，重点研究了手动内窥镜清洗消毒机中的通信和数据处理，对手动内窥镜清洗消毒机做出总体规划，设计出了手动内窥镜清洗消毒机的灌流器控制面板软、硬件系统，ARM数据中心软件，PC服务器内窥镜数据追溯系统。对软、硬件系统进行模块化设计，，对系统的各功能模块进行详细的设计，对其中涉及到的技术进行详细阐述。手动内窥镜清洗消毒机对内窥镜清洗消毒所有环节进行识别、监控、管理，代替了传统的人工记录的方式，避免了因人为原因发生的隐患，数据存储在PC服务器的数据库中，便于医患双方对其进行查询，具备了数据追溯、实时监控、错误预警等功能。 该系统采用Atmel公司的高档单片机ATmega128芯片作为灌流器控制面板处理器，采用TI公司的基于Cortex-A8内核的AM3354微处理器作为ARM数据中心处理器。使用SJA1000控制器和MCP2551收发器作为ATmega128的扩展CAN总线通信接口，使用数码管与按键作为灌流器控制面板的人机交互界面，ATmega128芯片的串行通信接口外接RFID阅读器作为灌流器控制面板采集信息端口；灌流器控制面板与ARM数据中心采用CAN总线通信，ARM数据中心与PC服务器采用Socket通信。论文给出了系统架构图、灌流器控制面板电路和系统软件设计与实现、对追溯系统原理和工作进行了介绍。论文最后对手动内窥镜清洗消毒机进行了硬件、软件、数据追溯等一系列的调试和测试，对测试数据进行了分析，对测试过程中出现的问题和解决方法进行了说明，测试结果表明手动内窥镜清洗消毒机运行状况良好，系统稳定，可靠性高，并通过验收；论文最后对未来工作进行了计划，对未来信息化医疗做了展望。
【关键词】：ATmega128 Cortex-A8 CAN总线 内窥镜
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH771.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题的研究背景10-11
• 1.2 课题来源11
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势11-12
• 1.4 课题研究内容与目的12-13
• 1.5 论文组织结构13-14
• 本章小节14-15
• 第2章 手动内窥镜清洗消毒机总体规划15-23
• 2.1 清洗消毒机硬件系统设计方案15-18
• 2.1.1 灌流器控制面板功能需求分析15-16
• 2.1.2 灌流器控制面板微处理器芯片选型16-17
• 2.1.3 灌流器控制面板微控制器资源分配17
• 2.1.4 ARM 数据中心模块分析17-18
• 2.1.5 ARM 数据中心模块选型18
• 2.2 清洗消毒机系统软件设计方案18-20
• 2.2.1 灌流器控制面板软件设计18-19
• 2.2.2 ARM 数据中心软件设计19-20
• 2.2.3 系统流程20
• 2.3 内窥镜清洗追溯系统设计方案20-22
• 本章小节22-23
• 第3章 手动内窥镜清洗消毒机硬件设计23-39
• 3.1 硬件电路设计23-25
• 3.1.1 硬件系统架构的设计23-24
• 3.1.2 灌流器控制面板硬件设计24
• 3.1.3 灌流器控制面板硬件设备选型24-25
• 3.2 灌流器控制面板通信模块电路设计25-30
• 3.2.1 串行通信模块电路设计25-27
• 3.2.2 CAN 接口电路设计27-30
• 3.3 控制系统基本外围电路设计30-33
• 3.3.1 电源模块设计30-31
• 3.3.2 复位电路设计31
• 3.3.3 晶振电路31-32
• 3.3.4 处理器 JTAG 接口32-33
• 3.4 数码管显示电路设计33-34
• 3.5 键盘电路设计34
• 3.6 继电器电路设计34-35
• 3.7 控制面板 PCB 设计及制作35-38
• 3.7.1 PCB 设计要求35-36
• 3.7.2 控制系统 PCB 设计36-38
• 本章小节38-39
• 第4章 手动内窥镜清洗消毒机软件设计39-55
• 4.1 软件开发环境39-40
• 4.1.1 交叉编译器39
• 4.1.2 软件开发及运行平台39-40
• 4.2 灌流器控制面板软件设计40-46
• 4.2.1 控制面板主程序设计40-42
• 4.2.2 串口通信模块软件设计42
• 4.2.3 CAN 通信模块软件设计42-45
• 4.2.4 按键模块软件设计45-46
• 4.3 ARM 数据中心软件设计46-51
• 4.3.1 数据处理47-48
• 4.3.2 Socket 通信模块软件设计48-50
• 4.3.3 CAN 通信模块软件设计50-51
• 4.4 系统数据处理51-54
• 4.4.1 通信协议51-52
• 4.4.2 数据处理52-54
• 本章小节54-55
• 第5章 手动内窥镜清洗消毒机的调试与测试55-65
• 5.1 系统硬件电路调试55-56
• 5.1.1 灌流器控制面板55
• 5.1.2 ARM 数据中心55-56
• 5.2 系统软件仿真与调试56-57
• 5.2.1 灌流器控制面板56
• 5.2.2 ARM 数据中心56-57
• 5.3 系统运行测试57-61
• 5.3.1 系统搭建57-58
• 5.3.2 系统测试58-61
• 5.4 内窥镜清洗追溯系统61-64
• 5.4.1 追溯系统功能介绍61-62
• 5.4.2 追溯系统工作原理62
• 5.4.3 追溯系统运行62-64
• 本章小节64-65
• 总结与展望65-67
• 总结65
• 展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 攻读学位期间取得学术成果71-72
• 附录72-73
• 作者简介73

【参考文献】

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本文编号：455209