Respirator jest instrumentem, który może całkowicie zastąpić oddychanie pacjenta lub uzyskać funkcję wspomaganego oddychania. Jest odpowiedni dla pacjentów z niewydolnością oddechową lub nawet przestaną oddychać. Pomaga pacjentom wdychać tlen i wydalać dwutlenek węgla. Istnieje wiele ciężkich przypadków pacjentów z nowym wieńcowym zapaleniem płuc, a respirator jest bardzo pomocny.
Anlu Technology to lokalny dostawca FPGA w Chinach, dostarczający produkty SoC oparte na FPGA. W tym artykule zaleca się użycie układu SoC z serii EF2M jako głównej kontroli i zaproponowano schemat kontroli systemu dla wentylatora nadciśnieniowego.
Wentylator nadciśnieniowy wysyła powietrze do płuc, zwiększając ciśnienie w drogach oddechowych, a ciśnienie w płucach wzrasta, aby rozszerzyć jamę płucną. Następnie ciśnienie zostaje zmniejszone. Kiedy ciśnienie zostaje utracone, elastyczność tkanki płucnej powoduje, że płuca kurczą się do swojego pierwotnego kształtu, wydychając dwutlenek węgla z organizmu. Większość respiratorów stosuje obecnie tę metodę zwiększania ciśnienia w drogach oddechowych, aby napompować pacjentów.
Zasadniczo do kontrolowania ciśnienia powietrza w wentylatorze stosuje się silnik prądu stałego. Silnik jest sterowany sygnałem PWM. Dostosowanie cyklu pracy i okresu sygnału PWM może kontrolować prędkość silnika. Układ logiczny FPGA może generować bardzo precyzyjne sygnały PWM, a kontrola ciśnienia jest płynna i dokładna, zapewniając wygodne i stabilne ciśnienie powietrza.
Po uruchomieniu silnika prądu stałego strumień powietrza jest wysyłany do maski. W masce znajduje się czujnik ciśnienia. Czujnik ciśnienia przekształca ciśnienie w sygnał prądowy i wysyła go do głównej tablicy sterującej, która ma zostać zebrana przez ADC. EF2M45LG144 SoC firmy Anlu integruje dwa ADC i może gromadzić do 15 sygnałów analogowych. Po uzyskaniu danych dotyczących ciśnienia powietrza przepływ powietrza jest dostosowywany do sprzężenia zwrotnego, co może zapobiec nagłym awariom, wyciekom powietrza i odchyleniom dokładności ciśnienia spowodowanym wahaniami napięcia zasilania.
Anlu SoC to system jednoukładowy integrujący układy FPGA, MCU, ADC i Flash. Schemat blokowy wygląda następująco:
Urządzenie Anlu EF2M45LG144 ma następujące zalety w schemacie sterowania systemem respiratora:
1. Obsługuje do 114 uniwersalnych IO, które mogą łączyć przyciski, wyświetlacz, komunikację i więcej zewnętrznych interfejsów.
2. Wbudowany twardy rdzeń CortexM3, częstotliwość robocza 125 MHz, zintegrowane I2C, SPI, Uart i inne urządzenia peryferyjne, wbudowana pamięć SRAM o dużej pojemności jako ROM, pamięć RAM wymagana do pracy MCU, to kompletny system jednoukładowy. Jednoukładowy system mikrokomputerowy może wykonywać takie funkcje, jak ustawianie parametrów, transmisja danych, wyświetlanie statusu i interakcja zarządzania.
3. MCU wchodzi w interakcję z logiką FPGA poprzez magistralę AHB, aby dokończyć konfigurację parametrów sygnału PWM i dostosować PWM krok po kroku, aby przepływ powietrza nie zmienił się nagle, a układ oddechowy pacjenta będzie niekomfortowy.
4. Wbudowany ADC, zbierz do 15 sygnałów analogowych.
5. Wbudowana lampa błyskowa, przechowująca program MCU i konfigurację FPGA. Po włączeniu układu zarówno MCU, jak i FPGA mogą rozpocząć pracę.
Podsumowując, wybór układu Anlu SoC ma wysoki stopień integracji, co może znacznie uprościć obwód systemowy, poprawić elastyczność systemu i poprawić wydajność kosztową. Ponadto, oprócz wentylatorów medycznych stosowanych klinicznie, w celu poprawy warunków życia ludzie zwracają większą uwagę na zdrowie. Lekkie wentylatory nadają się do leczenia chorób płuc, astmy, chrapania, bezdechu i innych objawów. Są niezbędne do użytku domowego i mają bardzo szeroką perspektywę rynkową.
O technologii Anlu
Firma Shanghai Anlu Information Technology Co., Ltd. (zwana dalej „technologią Anlu”) została założona w 2011 roku, koncentrując się na wysoce zintegrowanych, wysokowydajnych programowalnych urządzeniach logicznych (FPGA), programowalnych układach scalonych (SoCs), sztucznej inteligencji zorientowany na układy scalone ogólnego przeznaczenia AI i odpowiednie oprogramowanie algorytmowe do badania, rozwoju i uprzemysłowienia systemu oprogramowania.
Anlu Technology jest zakorzeniona w Chinach, stojąc naprzeciwko świata, wypełniając luki na chińskim rynku przemysłowym FPGA, zobowiązując się do zostania głównym dostawcą układów FPGA na głównym rynku komunikacyjnym, stając się głównym dostawcą układów SoC na rynku sterowania przemysłowego i elektroniki samochodowej, i stanie się dziedziną układów scalonych sztucznej inteligencji. Ważne rozwiązanie Dostawca.