1 系统总体设计
系统采用 ARM 为主控制芯片,完成对射频识别芯片的控制、信息采集、数据传输以及对医疗器械的控制功能,采用MFRC522 实现对 IC 卡的读写功能,在 PC 机上运行用 VC 6.0开发的上位机软件实现对智能控制系统的控制和访问。
系统总体设计框图如图1所示。智能控制系统可在设定参数下自行读取用户信息后进行相应治疗作和记录,也可通过USB 口接入 PC 机后联网远程控制治疗仪器。IC 卡和治疗仪参数的设置与数据采集可通过用电脑软件来进行读写、管理。
图1 系统总体框图
系统采用模块化设计,分为非接触式 IC 卡、智能控制系统、治疗仪和安装了上位机软件的 PC 机。更换不同的上位机软件和治疗仪(或分析仪)就可以实现不同的医疗仪器的控制,本设计可以实现 50 万张 IC 卡的读写和信息存储。
2 系统硬件设计
系统硬件电路分为以 ARM 芯片为核心的控制子系统,以射频识别芯片为核心的 IC 卡读写模块,以 MSP430F149 芯片为核心的治疗仪控制模块以及治疗仪四大部分。
ARM 芯片采用 STM32F107VCT6 芯片,该芯片是意法半导体推出的全新 STM32互连型(Connectivity)系列微控制器中的一款性能较强的产品,采用 ARM 32 位 Cortex-M3 核心,此芯片集成了各种高性能工业标准接口,同时拥有全速 USB(OTG)接口,两路 CAN 2.0B 接口,以及以太网10/100 MAC模块。治疗仪控制模块采用 MSP430F149 为主控芯片,该芯片是TI 公司推出的经典 MSP430 系列微控制器中的一款性能比较强的产品,16 位精简指令集 MCU,命令周期125 ns,此芯片集成了各种高性能工业标准接口,同时拥有 12 位 ADC,2 个 16 位计数器,片内比较器等内部资源,支持序列号、熔丝位烧写等加密功能,可以防止产品被逆向工程。采用这两款芯片可以提高系统集成度、稳定性,降低PCB 板面积和系统功耗,同时方便将来对系统进行升级。