[实用新型]用于远程医疗系统前端的多通道信息采集器

说明书

本实用新型属于计算机技术领域，特别涉及PC机通过互联网实现远程医疗的信息采集技术。

远程医疗系统前端是实施远程医疗系统的重要组成部分之一。由于通讯技术的迅猛发展，目前多数前端都基于特定的通讯终端设计，如电话，ISDN终端和专用的计算机网络。这些前端都需要专用的通讯媒体来实现远程医疗应用，其通用特性较差。前端的数据采集也是现有前端需要解决的一个问题。目前大多数前端均采用现有的一些工业用途的A/D卡，对于医疗信号多通道同时采样和不同输入类型信号采样的实际需求很难实施。如基于ADC0809设计的接口卡很难实施多通道同时采样且A/D转换的过程需由PC控制，因此占用CPU大量的时间。

本实用新型的目的在于为克服已有技术的不足之处，设计出一种用于远程医疗系统前端的信息采用器，由一块插入PC机上的以单片机芯片为核心的接口卡实现远程数据采集和通讯。

一种用于远程医疗系统前端的多通道信息采集器，其特征在于，包括相互连接的PC机并口扩展电路，单片机单元电路和A/D转换电路三部     分，所说的PC机并口扩展电路包括实现PC机与所说的单片机单元双向通讯的I/O接口芯片，用于选择所说的I/O接口芯片地址的数据比较器，所说的单片机单元电路包括实现精确的定时采样和与PC机数据通讯的单片机控制芯片和与之相连的数据锁存器，数据存储器、译码器以及固化在所说存储器中的控制程序，所说的A/D转换电路包括A/D转换芯片和与之相连的译码器晶体振荡器，所说的三部分电路均安装在一可插入PC机ISA总线的接口卡上。

本实用新型的工作原理描述如下：

远程医疗系统前端由一台与互联网(Internet)相连的普通个人计算机(PC机)组成。其结构如附图1所示。包括一台PC机和与之相连的一些输入设备(如键盘、鼠标)、输出设备(如显示、打印等)、通讯接口(电话、网络)和其他设备(如磁盘驱动器等)。通过通讯接口经电话或局域网PC可实现到中心站的连接。本实用新型的接口卡作为PC机的一个扩展接口插入PC的ISA插槽，PC机通过该借口卡实现与医疗检测设备(心电图ECG、脑电图EEG、血压等)的连接。由基于视窗95(Windows95)的专用程序实现数据采集和通讯。

PC机的应用程序管理用户界面、通讯、数据处理和控制接口卡单片机系统进行数据采集。由于其任务较多，在程序结构中采用事件发生的消息触发应用程序模块以实现各项功能，其程序结构如附图2所示。虚线框中的项目为用户操作对话框中的按钮、选择项和输入框，当某一项目被激活时，与之相关的程序模块即被执行。当激活采样(Sample)选项时，程序将启动模数转换(A/D)和定时器(Timer)，并更改状态显示；激活登录(Login)按钮时，程序检查是否使用电话入网，如果是则拨号入网，再连接到中心站，如果不是则直接连接到中心站，最后更改状态显示；当激活退出(Logout)按钮时，程序断开网络连接并更改状态显示；当发送文字功能激活时，程序通过通讯类(CSocket)将数据发送到中心站。

当定时器(Timer)启动时，每到设定的时间将调用数据采集程序。该程序将从单片机读入数据并送图形视(CView)显示，然后检查是否发送标志，如果需要发送则通过通讯类(CSocket)将数据发送到中心站。由于开发环境Visual C++所提供的定时精度为1ms(毫秒)，将该定时器用于精确定时不能满足需要。但在该系统中由于精确定时由采集卡中的单片机提供，其定时精度小于10us(微秒)，且在卡中有一个多达32KB(千字节)的缓冲器，在PC机没有取走数据前可将数据暂存起来。因此PC程序有足够的时间显示数据和传输数据。

如果中心站通过通讯类(CSocket)发送来信息，程序将该信息显示到视图CEditView。

本实用新型的主要特点在于采用ATMEL的89C51单片机作为采集卡的控制芯片，通过该芯片实现精确的定时采样和与PC机的数据通讯，其结构如图3所示。该接口卡由单片机89C51、数据存储器62256芯片、A/D转换芯片MAXIM的MAX155，接口芯片8255以及外围电路组成。89C51为可编程单片机，将控制程序固化到该芯片中以实现对A/D芯片的控制和与PC机的通讯。MAX155是一个具有8个可编程且可同时采样的A/D转换器。62256为32KB静态随机存储器(RAM)芯片。