智能胎儿监护控制系统与硬件设计浅析

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bsp; 重度缓慢     红色标识、语音提示、启动声振
　　相邻心率>25 脐带受压       蓝色标识、语音提示
　　以上胎儿心率是临床经验值，监护医生可根据孕妇实际情况现场设定，也可人为设定或取消以上智能控制。
　　二、智能电脑胎儿监护系统硬件设计
　　1、智能电脑胎儿监护系统结构
　　智能电脑胎儿监护系统框图。主要由超声多普勒胎心探头、宫缩探头、胎动探头，胎心信号调理电路（低通滤波、绝对值运算和包络提取等）、宫缩压力信号调理电路、语音控制、声振器、MSC1210微处理器和计算机处理系统组成。以MSC1210和计算机处理系统为核心。
　　MSC1210控制监护指标的采集和通信，接收电脑命令控制语音器和声振器。计算机系统实现智能控制、通信控制、数据处理算法、监护显示等功能模块。
　　2、信号调理电路
　　针对胎心率监护指标的重要性和胎心多普勒信号的复杂性，这里重点介绍胎心多普勒信号的条理电路。电路主要对多普勒胎心音信号进行低通滤波、绝对值运算和包络提取等预处理。低通滤波器采用截止频率为250Hz的二阶低通滤波器以滤除高频信号和干扰。绝对值运算电路。信号的强度增强一倍，提高了检测灵敏度。包络提取电路所示，采用截止频率为10HZ的П形滤波和T形滤波相结合的低通滤波器。并联的二极管和电容对电路中的负信号进行限制，并对一定频带的高频信号进行消振。
　　3、 MSC1210微处理器
　　智能胎儿监护采集系统采用美国德州仪器公司推出的功能很强的单片微机MSC1210作为处理器，MSC1210芯片集成了8051微控制器和FLASH存储器的精密摸数转换器，该芯片采用增强型8051单片机内核，缩短了指令执行周期，使用低功耗设计，内部集成了一个24位分辨率的模数转换器（ADC），其转换速度可达1000HZ，8通道多路开关，模拟输入通道测试电流源，输入缓冲器，可编程增益放大器（PGA），内部基准电压源，8位微控制器，程序/ 数据Flash存储器和数据SRAM等。数字滤波器对输出的数据进行滤波。数字滤波器有快速、sin2和sin3三种。增强型8051内核有两个数据指针，其指令系统与标准8051的指令系统完全兼容，其执行速度却比8051快3倍，因此可工作在低频，以降低功耗和噪声。为了减小干扰，其模拟电源和数字电源分别供电。由于该芯片的集成度使智能胎儿监护系统硬件电路变得简单，电路设计更加简洁，芯片的外围元件非常少，从而使系统的可靠性得到了很大提高，而且大大缩短了开发周期，降低了开发成本。MSC1210接口电路原理如图4。多普勒胎心信号和宫缩压力信号经IN0和IN2输入，经多路转换器后送入缓冲器，可变增益放大器对输入信号进行放大。胎动信号由MSC1210中断处理。MSC1210经RS485总线接收电脑下达的控制命令，经P2口控制语音芯片完成语音提醒功能，通过P1.7控制声振器完成自动胎儿唤醒功能。采用MSC1210作为微处理器更能精确、实时得到胎儿监护指标，为智能控制提供保障。