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.
Una vera chicca per i cardiologi e per le autoambulanze che sono dotate di apparecchiature per il controllo cardiologico, potrebbe inserirsi nelle unità mobili e trasmettere i dati direttamente all’ospedale che riceve il paziente attraverso un collegamento in rete con una chiavetta internet connessa ad un pc portatile.
Queste sono finalmente delle belle tecnologia da usare in modo davvero utile!!!!
Elettronica, informatica e biomedica…un connubio perfetto.
Questa è anche la prova dell’importanza dell’interdisciplinarietà..se solo fosse applicata più spesso!
io credo che ci sia bisogno sempre più spesso di persone preparate in varie discipline… oggi si lavora in equipe ma secondo me una persona che sa gia il fatto suo può avere “l’illuminazione” prima! ..
Fa sempre piacere leggere di questi articoli. È bello vedere che l’elettronica non si muove solo lungo la via del consumismo, dei cellulari, televisioni e intrattenimento in generale, ma ha enorme importanza anche per quello che riguarda l’assistenza alle persone malate.
Come si diceva più su l’interdisciplinarità è anche secondo me una cosa importantissima. Io attualmente studio elettronica, ma mi interesso tantissimo anche di fisica, biologia, etologia, medicina e anche cucina (ma resti tra noi). L’unica cosa che non riesco proprio a digerire è la letteratura, sarà per i 5 anni di inferno che ho passato al liceo classico…
Una frase molto bella che ho letto qualche anno fa e mi è rimasta impressa è questa che incollo qua sotto:
“Un essere umano deve essere in grado di cambiare un pannolino, pianificare un’invasione, macellare un maiale, guidare una nave, progettare un edificio, scrivere un sonetto, tenere la contabilità, costruire un muro, aggiustare un osso rotto, confortare i moribondi, prendere ordini, dare ordini, collaborare, agire da solo, risolvere equazioni, analizzare un problema nuovo, raccogliere il letame, programmare un computer, cucinare un pasto saporito, battersi con efficienza, morire valorosamente. La specializzazione va bene per gli insetti.”
Robert A. Heinlein, Lazarus Long l’immortale, 1973
scusatemi se ho fatto un copia e incolla, ma questa è una frase che mi è piaciuta proprio.
Concordo pienamente con la tua citazione! in effetti, nella società moderna si tende troppo a specializzarsi, lasciando da parte importanti aspetti della vita.
Anche io la conoscevo come citazione..Credo mia sia rimasta impressa quanto a te!! =)
E, nonostante abbia studiato allo scientifico, digerisco poco, non zero, la letteratura 😉