Microcontrollori Freescale per ECG ed applicazioni per l’apparato respiratorio

Microcontrollore Freescale

I microcontrollori Freescale sono dispositvi elettronici presenti in una molteplicità di apparecchiature professionali o domestiche, spesso di uso quotidiano. Quindi, anche i meno ferrati in elettronica, avranno avuto, sebbene indirettamente, a che fare con i microcontrollori Freescale.

Durate la manifestazione Embedded World, Freescale ha dato dimostrazione di un certo numero di applicazioni che hanno come target più mercati, incluso il progetto di riferimento di un macchinario per la respirazione assistita e un elettrocardiogramma. La dimostrazione data da Freescale all’Embedded World è stata ritenuta estremamente interessante dai vari ingegneri che hanno assistito ad essa. Andiamo quindi a vedere di cosa si è trattato.

Microcontrollori Freescale: un’occhiata dentro il demo ECG

La dimostrazione dell’elettrocardiogramma si basava sul kit di sviluppo Freescale Tower System e presenta il nuovo microcontrollore Freescale Kinetis K50, che è ideale per quanto riguarda applicazioni mediche portatili, come ad esempio un elettrocardiogramma, perché il motore integrato nel dispositivo per la misurazione permette ai progettisti di ridurre i costi di sistema, la dimensione e i componenti PCB, e il tutto mentre continua ad utilizzare un quantitativo minimo di energia.

Nella dimostrazione si è fatto uso della board di sviluppo MED – EKG per acquisire il segnale e connettere al sistema un paio di elettrodi medici esterni per migliorare la qualità del segnale. Questa scheda è stata collegata attraverso un connettore medico della board di sviluppo del Tower System, che ospitava il microcontrollore K50. Il K50 ha a sua volta la capacità di elaborare un segnale analogico grazie al motore di misurazione integrato, che consiste in amplificatori operazionali ed in transimpedenza.

Questi tipi di amplificatori sono utili per costruire i filtri e la strumentazione per gli amplificatori che permettono al segnale di acquisire una maggiore accuratezza. Questo è essenziale per le applicazioni in campo medico. Integrando questo tipo di funzionalità analogica in un microcontrollore si riduce la dimensione della PCB ed i costi annessi con una diminuzione del conteggio della componente esterna.

Microcontrollori Freescale: all’interno del progetto di riferimento del macchinario per la respirazione

Il macchinario per la respirazione assistita si basa su sensori di pressione Freescale e sul dispositivo a 32 bit Flexis MM. Questo demo coinvolge un compressore che pompa aria fino a riempire un serbatoio in cui l’ossigeno viene mischiato in modo accurato in percentuali differenti, basate sul bisogno del paziente che lo sta utilizzando.
Successivamente è stato eseguito un algoritmo all’interno del microcontrollore per poter leggere la pressione ed attivare le valvole che pompano e rilasciano il gas. L’aria mischiata è stata poi utilizzata per gonfiare dei polmoni artificiali per mezzo di un costante controllo della pressione.

Il progetto di riferimento può permettere differenti modalità operative come ‘modalità pressione’, dove una pressione costante necessita di essere raggiunta, o ‘modalità assistita’, dove la macchina si occupa di gonfiare i polmoni con uno specifico quantitativo di aria predeterminato dal paziente.

Gli amplificatori operazionali integrati nel dispositivo MCF51MM permettono di condizionare l’output del segnale dai sensori. Questo stesso progetto potrebbe essere ulteriormente migliorato con l’integrazione della feature di connettività della famiglia di microcontrollori Freescale Kinetis K50, come ad esempio Ethernet per attuare un monitoraggio in remoto, cosa abbastanza comune nelle applicazioni mediche al momento in uso.

7 Comments

  1. Giovanni Giomini Figliozzi 29 aprile 2011
  2. Edi82 29 aprile 2011
  3. linus 25 aprile 2011
  4. FlyTeo 26 aprile 2011
  5. FlyTeo 29 aprile 2011
  6. Edi82 27 aprile 2011
  7. Antonio Mangiardi 27 aprile 2011

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