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基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计

基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计

基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计

基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计

基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计

基于GD元器件代理商GD32指夹式血氧仪直流变频热水循环泵方案设计,继额温枪、呼吸机等医疗产品之后,血氧仪的需求也出现了爆发式的增长。由于血氧饱和度是人体健康体征的重要诊断指标之一,可测量血氧饱和度的血氧仪的需求量将短期迎来巨大的需求空间。同时,据市场预测,未来几年间,医用血氧监测设备依旧会维持20-30%的增长率。


指夹式血氧仪原理
血氧饱和度(SpO2)即血液中血氧的浓度,它是呼吸循环的重要生理参数。临床上,一般认为SpO2正常值不能低于94%,低于94%以下被认为供氧不足,有学者将SpO2<90%定为低氧血症的标准。人体内的血氧含量需要维持在一定的范围内才能够保持人体的健康,血氧不足时会导致注意力不集中、记忆力减退、头晕目眩、焦虑等症状。而如果人体长期缺氧,则会导致心肌衰竭、血压下降,以致人体无法维持正常的血液循环;更有甚者,长期缺氧会直接损害大脑皮层,造成脑组织的变性和坏死。相对的,如果人体血氧长期过高,则会加速体内细胞老化,以致于人体各个器官提前衰竭,使人体无法维持正常的生理活动。监测血氧能够帮助预防生理疾病的发生,如果出现缺氧状况,能够及时做出补氧决策,减少因血氧导致的生理疾病发生的机率。


目前流行的指夹式光电传感器测量血氧的方法,测量时,只需将传感器套在人手指上,然后将采集的信号处理后传到显示屏上位机即可观察到人体血氧饱和度的情况。血液中氧的含量可以用生理参数血氧饱和度(SpO2)来表示。血氧饱和度(SpO2)是血液中氧合血红蛋白(HbO2)的容量占所有可结合的血红蛋白(HbO2+Hb)即氧合血红蛋白和还原血红蛋白容量的百分比,即对同一种波长的光或者不同波长的光,氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)对光的吸收存在很大的差别,而且在近红外区域内,他们对光的吸收存在独特的吸收峰;在血液循环中,动脉中的血液含量会随着脉搏的跳动而产生变化,即说明光透射过血液的光程也产生了变化,而动脉血对光的吸收量会随着光程的改变而改变,由此能够推导出血氧探头输出的信号强度随脉搏波的变化而变化,然后根据朗伯-比尔定律推导出脉搏血氧饱和度。


本解决方案主控MCU使用的是GD元器件代理商的GD32E230C8T6,该芯片基于Arm公司的Cortex®-M23内核,主频可以达到72MHz,内置8KB SRAM和64KB FLASH,包括诸如ADC、PWM、Timer、GPIO、USART、SPI、EXTI、CMP、SysTick、Watchdog、I2C/I2S等外设。整个血氧仪通过2节AAA电池供电,内部ADC可以实时监测电池电量;开机和设置参数均通过一个按键完成;蜂鸣器用于开机提示和报警提示;发射管通过PWM驱动;接收管的信号通过ADC采样;OLED通过SPI接口与主控相连接,用于显示各种参数和波形信息。


方案特点
1.显示:采用双色OLED,支持四向切换显示
2.报警:声光报警、上下限可调
3.电池:2节AAA电池
4.自动关机:8秒无操作自动关机
5.体积小、重量轻、携带方便

产品规格
1.血氧饱和度测量范围:70%-99%
2.血氧饱和度测量精度:80%-99%,范围±2%,≤70%,精度无定义
3.血氧饱和度分辨率:血氧饱和度±1%
4.脉率测量范围:30-240BPM
5.脉率测量精度:±1%或±1BPM
6.功耗:小于30mA


基于GD元器件代理商GD32E230C8的直流变频热水循环泵方案设计,热水循环泵是将家里管道滞留的冷水通过内循环到热供热系统里重新加热,然后将热水再依次输送到所有热水管内的装置。热水循环泵实现了热水即开即用,无需等待,使家庭用热水的舒适性得到了极大提高。同时,家用热水循环泵的预热循环技术避免了传统热水器中管路冷水的无端浪费,节省了大量生活用水,是现代化高端家居生活的必配产品。


方案简介
直流变频热水循环泵控制器系列方案,采用GD元器件代理商GD32E230C8T6芯片作为主控。提供110V和220V两种电源模式,采用正弦波矢量控制算法,具有启动快速平稳,少斩波高载频、噪音低、温升低、功率控制稳定的特点,已随整机通过3C、CE、GS认证。


方案特点
1、采用新超值Arm Cortex-M23@72MHz内核
2、 快速找准转子位置,实现500ms快速启动
3、 少斩波控制,降低温升
4、高载频降低噪音
5、 转速智能控制
6、具有大功率运转限制功能
7、多种运行模式


方案参数
1、工作电源:AC220V±20%, 50/60Hz, AC110V±20%, 50/60Hz
2、输入功率:9W,45W,52W,130W,140W,180W,270W,400W,550W,600W
3、 驱动方式:正弦波驱动
4、扬程:3m,4m,5m,6m,8m,10m,11m,12m
5、 转速范围:水泵根据流量压力的变化自动生成转速
6、运转加速度:max 4000rpm/s
7、安全性能:符合GB4706.1、GB4706.32或IECEN60335-1、IECEN60335-2-40E
8、EMC性能:符合GB4343.1、GB4343.2 CISPR14-1、CISPR14-2,EN55014-1、EN55014-2


主控MCU电路介绍
主控MCU采用GD元器件代理商GD32E230C8T6芯片,它使用的是Arm新的Cortex-M23内核,主频高达72MHz,配备了64KB的嵌入式闪存及8KB的SRAM,配合内置的硬件乘法器、除法器和加速单元,在高主频下的工作性能可达55DMIPS, CoreMark测试可达154分。同主频下的代码执行效率相比市场同类Cortex-M0产品提高40%,相比Cortex-M0+产品也提高30%以上。芯片集成了1个支持三相脉宽调制PWM输出和霍尔采集接口的16位定时器和多达5个的16位通用定时器、1个16位基本定时器,1个高速轨到轨输入/输出模拟电压比较器,1个12位2.6M SPS采样率的高性能ADC。适合各种电机控制和变频应用。


GD元器件代理商GD32E230系列MCU主要规格
1、Cortex-M23@72MHz, 55 MIPS的处理性能;
2、 Flash: 64KB/32KB/16KB;
3、 SRAM: 8KB/6KB/4KB;
4、高速高精度ADC,12Bits ADCx1@2.6Msps,10通道;
5、 定时器x1,可产生6路死区可调的互补PWM输出;
6、通用定时器x5;
7、 Flash带硬件加密保护;
8、 多种串行通讯方式: I2C x2,SPI x2,UART x2;
9、丰富的封装类型: TSSOP20/LGA20
10、QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48
11、供电电压:1.8V~3.6V
12、工业级的工作温度范围:-40℃~+85℃;
13、工业级的ESD特性:6000 Volt

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