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國產芯片方案|血氧儀方案設計

發布時間： 2024-06-06 瀏覽次數： 905

血氧儀一般由一個微處理器、存儲器(EPROM與RAM)、兩個控制LED的數模轉換器、對光電二極管接收的信號進行濾波與放大的器件、將接收信號數字化以提供給微處理器的模數轉換器等器件組成，LED與光電二極管放置在與患者指尖或耳垂接觸的小型探針中。其中，脈搏血氧儀一般還包括小型液晶顯示器。

血氧儀主要測量指標分別為脈率、血氧飽和度、灌注指數（PI）。以小型指夾式血氧儀為例，其原理為：通過依次驅動一個紅光LED(660nm)和一個紅外光LED(910nm)，藍色線條表示血紅蛋白不帶氧分子的時候接收管對還原血紅蛋白感應曲線，從曲線圖中可以看下還原血紅蛋白對660nm紅光的吸收比較強,而對910nm紅外光的吸收長度比較弱。紅色線條表示血紅蛋白并帶有氧分子的血紅細胞時接收管對氧合血紅蛋白感應曲線，從圖中可以看出對660nm紅光的吸收比較弱，對910nm紅外光的吸收比較強。

在血氧測量時，還原血紅蛋白和有氧合血紅蛋白，通過檢測兩種對不同波長的光吸收的區別，所測出來的數據差就是測量血氧飽和度最基本的數據。在血氧測試中660nm和910nm最常見的兩個波長，實際上要做到更高的精度，除了兩個波長以外還要增加，甚至高達8個波長，最主要的原因是人體血紅蛋白除了還原血紅蛋白和氧合血紅蛋白之外，還有其他的血紅蛋白，我們經常見的是碳氧血紅蛋白，波長越多血氧儀精度就越高。

一、血氧儀方案功能介紹

該血氧儀方案采用SIC8833芯片，封裝型號為QFN32，加上外圍輔助執行電路，通過單片機程序開發設計而成，最終血氧儀能夠實現如下功能：

(1)一鍵操作，即刻顯示檢測結果

(2)自動推出，無手指狀態自動關機

(3)數據保存，測量結束自動存儲數據并生產數據表記錄

(4)TFT/LCD顯示，測量結果清晰可見

二、血氧儀方案SIC8833芯片介紹

SIC8833是一個帶24bitADC的8位RISC MCU，內置8k×16位OTP程序存儲器。

高性能的RISC CPU：

8位單片機MCU

內置8k×16位程序存儲器OTP

488字節數據存儲器（SRAM）

只有43字指令

8級存儲堆棧

指令周期五檔可選

2MHz/1MHz/500KHz/250KHZ/125KHz，默認為500kHz。

外設特性：

24位雙向I/O口

1路蜂鳴器，可選擇PT2.7或PT2.3輸出

6個內部中斷(ADC、UART、TIMER0、

TIMER2，RTC，LVD)，2個外部中斷

5個具有喚醒功能的輸入口

4×16 LCD,7×8 LED

1路輸入全差分24bit Sigma-Delta型ADC

內置1/2/4/8/16/32/64/128/256倍PGA

內置溫度傳感器

低電壓檢測（LVD）引腳

1路UART

內置比較器

低功耗特性：

MCU工作電流

—正常模式1.5mA 16MHz(工作電壓3V，

指令周期500kHz)

—休眠模式下的電流小于1.5μA

封裝：QFN32

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