طراحی و ساخت هولترمانیتورینگ بی سیم بر پایه میکروکنترلر ARM

سیستم های مهندسی پزشکی امروزه نقش بسیار قابل توجهی در تشخیص بیماری های مختلف دارند. یکی از کاربردی ترین دستگاه های مهندسی پزشکی، دستگاه های دریافت و ثبت سیگنال های قلبی از قبیل دستگاه های الکتروکاردیوگراف است. استفاده از دستگاه های هولترمانیتورینگ را می توان یکی از روش های اساسی الکتروکاردیوگراف در طی فعالیت های روزانه دانست. در این مقاله طراحی و ساخت دستگاه هولترمانیتورینگ بر پایه میکروکنترلر ARM ارایه شده است.
تراشه SAM3S محصول شرکت Atmel از خانواده ARM مبدل آنالوگ 11 کاناله به دیجیتال دارد که می تواند سیگنال های آنالوگ را با دقت 12 بیت به مقادیر دیجیتالی تبدیل کند، همچنین با بهره گیری از معماری ARM به کار رفته در هسته Cortex-M3 با ساختار Thumb2 اطلاعات را با سرعت 60 مگاهرتز پردازش می کند. همچنین برای دریافت و تقویت سیگنال های قلبی، تراشه INA331 محصول شرکت TI استفاده شده بود. با استفاده از تراشه CYRF6936 سیگنال ها به رایانه پزشک با حداکثر سرعت 1 مگابیت بر ثانیه منتقل شدند.
AT91Sam3S دارای مدار واسط داخلی برای ارتباط با دستگاه های خارجی است که آن سیستم را قادر ساخته بدون نیاز به هیچ مدار واسط دیگری، به کارت های حافظه و رایانه وصل شود. این تقویت کننده ابزاری با بازخورد تک قطبی dBر94 ضریب حذف عامل مشترک و dBر54 ضریب تقویت دارد. این تراشه توان مصرفی دستگاه را به mWر330 کاهش داده است که با استفاده از باتری لیتیوم -پلیمری mAHر3000 می توان به مدت یک روز بدون نیاز به شارژ، دستگاه را تغذیه کرد. با استفاده از ارتباطات بی سیم، حفظ کیفیت سیگنال دریافتی از بدن، محدودیت ذخیره سازی اطلاعات از بین برده شده است. همچنین با ساده سازی مدارات آنالوگ، توان مصرفی دستگاه کاهش یافته و در نتیجه مدت زمان استفاده از دستگاه بدون نیاز به شارژ مجدد افزایش یافته بود. علاوه بر این، با استفاده از پردازنده کم مصرف 32 بیتی ARM، توان پردازش بالا و قابلیت پردازش دیجیتال بر روی سیگنال های قلبی با سهولت بیشتری ممکن خواهد شد.