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ANLOGIC: Diseño de sistema de ventilación basado en FPGA SoC
El ventilador es un instrumento que puede reemplazar completamente la respiración del paciente o lograr la función de respiración asistida. Es adecuado para pacientes con insuficiencia respiratoria o incluso deja de respirar. Puede ayudar a los pacientes a inhalar oxígeno y expulsar dióxido de carbono. Hay muchos casos graves de pacientes con nueva neumonía coronaria, y el ventilador es de gran ayuda.
Anlu Technology es un proveedor local de FPGA en China, que ofrece productos SoC basados en FPGA. Este artículo recomienda utilizar el chip SoC de la serie EF2M como control principal, y propone un esquema de control del sistema para el ventilador de presión positiva.
El ventilador de presión positiva envía aire a los pulmones al aumentar la presión en las vías respiratorias, y la presión en los pulmones aumenta para expandir la cavidad pulmonar. Entonces la presión se reduce. Cuando se pierde la presión, la elasticidad del tejido pulmonar hace que los pulmones se contraigan a su forma original, exhalando dióxido de carbono fuera del cuerpo. La mayoría de los ventiladores actualmente usan este método para aumentar la presión de las vías respiratorias para inflar a los pacientes.
En general, se utiliza un motor de CC para controlar la presión de aire del ventilador. El motor está controlado por una señal PWM. El ajuste del ciclo de trabajo y el período de la señal PWM puede controlar la velocidad del motor. La lógica FPGA puede generar señales PWM de alta precisión, y el control de presión es suave y preciso, proporcionando una presión de aire cómoda y estable.
Después de que el motor de CC funciona, el flujo de aire se envía a la máscara. Hay un sensor de presión en la máscara. El sensor de presión convierte la presión en una señal de corriente y la envía al tablero de control principal para que el ADC la recoja. El SoC EF2M45LG144 de Anlu integra ADC duales y puede recolectar hasta 15 señales analógicas. Una vez que se obtienen los datos de presión de aire, el flujo de aire se ajusta a la retroalimentación, lo que puede evitar fallos de funcionamiento repentinos, fugas de aire y desviaciones en la precisión de la presión causadas por fluctuaciones en el voltaje de la fuente de alimentación.
Anlu SoC es un sistema de un solo chip que integra FPGA, MCU, ADC y Flash. El diagrama de bloques es el siguiente:
El dispositivo Anlu EF2M45LG144 tiene las siguientes ventajas en el esquema de control del sistema de ventilación:
1. Admite hasta 114 E / S de uso general, que pueden conectar botones, pantalla, comunicación y más interfaces externas.
2. El núcleo duro CortexM3 incorporado, la frecuencia de trabajo de 125MHz, I2C, SPI, Uart y otros periféricos integrados, SRAM de gran capacidad en el chip como ROM, RAM necesaria para el trabajo de MCU, es un sistema completo de un solo chip. El sistema de microordenador de un solo chip puede realizar funciones como configuración de parámetros, transmisión de datos, visualización de estado e interacción de gestión.
3. La MCU interactúa con la lógica FPGA a través del bus AHB para completar la configuración de parámetros de la señal PWM y ajustar la PWM paso a paso, para que el flujo de aire no cambie repentinamente y el sistema respiratorio del paciente se sienta incómodo.
4. ADC incorporado, recoge hasta 15 señales analógicas.
5. Flash incorporado, que almacena el programa MCU y la configuración FPGA. Después de encender el chip, tanto MCU como FPGA pueden comenzar a funcionar.
En resumen, la selección del chip Anlu SoC tiene un alto grado de integración, lo que puede simplificar enormemente el circuito del sistema, mejorar la flexibilidad del sistema y mejorar el rendimiento de los costos. Además, además de los ventiladores médicos utilizados clínicamente, con la mejora de los niveles de vida, las personas prestan más atención a la salud. Los ventiladores livianos son adecuados para enfermedades cardíacas pulmonares, asma, ronquidos, apnea y otros síntomas. Son necesarios para uso doméstico y tienen una perspectiva de mercado muy amplia.
Sobre Anlu Technology
Shanghai Anlu Information Technology Co., Ltd. (denominada "Anlu Technology") se estableció en 2011, centrándose en dispositivos lógicos programables (FPGA) altamente integrados y de alto rendimiento, sistemas en chips programables (SoC), inteligencia artificial orientado a la inteligencia artificial de aceleración de uso general chip y algoritmo correspondiente sistema de software de investigación, desarrollo e industrialización.
Anlu Technology tiene sus raíces en China, frente al mundo, llenando los vacíos en el mercado chino de la industria FPGA, comprometido a convertirse en el proveedor principal de chips FPGA en el mercado de comunicaciones convencional, convirtiéndose en el principal proveedor de chips SoC en los mercados de control industrial y electrónica automotriz, y convertirse en el campo de los chips informáticos generales de inteligencia artificial Proveedor de soluciones importantes.
Anlu Technology es un proveedor local de FPGA en China, que ofrece productos SoC basados en FPGA. Este artículo recomienda utilizar el chip SoC de la serie EF2M como control principal, y propone un esquema de control del sistema para el ventilador de presión positiva.
El ventilador de presión positiva envía aire a los pulmones al aumentar la presión en las vías respiratorias, y la presión en los pulmones aumenta para expandir la cavidad pulmonar. Entonces la presión se reduce. Cuando se pierde la presión, la elasticidad del tejido pulmonar hace que los pulmones se contraigan a su forma original, exhalando dióxido de carbono fuera del cuerpo. La mayoría de los ventiladores actualmente usan este método para aumentar la presión de las vías respiratorias para inflar a los pacientes.
En general, se utiliza un motor de CC para controlar la presión de aire del ventilador. El motor está controlado por una señal PWM. El ajuste del ciclo de trabajo y el período de la señal PWM puede controlar la velocidad del motor. La lógica FPGA puede generar señales PWM de alta precisión, y el control de presión es suave y preciso, proporcionando una presión de aire cómoda y estable.
Después de que el motor de CC funciona, el flujo de aire se envía a la máscara. Hay un sensor de presión en la máscara. El sensor de presión convierte la presión en una señal de corriente y la envía al tablero de control principal para que el ADC la recoja. El SoC EF2M45LG144 de Anlu integra ADC duales y puede recolectar hasta 15 señales analógicas. Una vez que se obtienen los datos de presión de aire, el flujo de aire se ajusta a la retroalimentación, lo que puede evitar fallos de funcionamiento repentinos, fugas de aire y desviaciones en la precisión de la presión causadas por fluctuaciones en el voltaje de la fuente de alimentación.
Anlu SoC es un sistema de un solo chip que integra FPGA, MCU, ADC y Flash. El diagrama de bloques es el siguiente:
El dispositivo Anlu EF2M45LG144 tiene las siguientes ventajas en el esquema de control del sistema de ventilación:
1. Admite hasta 114 E / S de uso general, que pueden conectar botones, pantalla, comunicación y más interfaces externas.
2. El núcleo duro CortexM3 incorporado, la frecuencia de trabajo de 125MHz, I2C, SPI, Uart y otros periféricos integrados, SRAM de gran capacidad en el chip como ROM, RAM necesaria para el trabajo de MCU, es un sistema completo de un solo chip. El sistema de microordenador de un solo chip puede realizar funciones como configuración de parámetros, transmisión de datos, visualización de estado e interacción de gestión.
3. La MCU interactúa con la lógica FPGA a través del bus AHB para completar la configuración de parámetros de la señal PWM y ajustar la PWM paso a paso, para que el flujo de aire no cambie repentinamente y el sistema respiratorio del paciente se sienta incómodo.
4. ADC incorporado, recoge hasta 15 señales analógicas.
5. Flash incorporado, que almacena el programa MCU y la configuración FPGA. Después de encender el chip, tanto MCU como FPGA pueden comenzar a funcionar.
En resumen, la selección del chip Anlu SoC tiene un alto grado de integración, lo que puede simplificar enormemente el circuito del sistema, mejorar la flexibilidad del sistema y mejorar el rendimiento de los costos. Además, además de los ventiladores médicos utilizados clínicamente, con la mejora de los niveles de vida, las personas prestan más atención a la salud. Los ventiladores livianos son adecuados para enfermedades cardíacas pulmonares, asma, ronquidos, apnea y otros síntomas. Son necesarios para uso doméstico y tienen una perspectiva de mercado muy amplia.
Sobre Anlu Technology
Shanghai Anlu Information Technology Co., Ltd. (denominada "Anlu Technology") se estableció en 2011, centrándose en dispositivos lógicos programables (FPGA) altamente integrados y de alto rendimiento, sistemas en chips programables (SoC), inteligencia artificial orientado a la inteligencia artificial de aceleración de uso general chip y algoritmo correspondiente sistema de software de investigación, desarrollo e industrialización.
Anlu Technology tiene sus raíces en China, frente al mundo, llenando los vacíos en el mercado chino de la industria FPGA, comprometido a convertirse en el proveedor principal de chips FPGA en el mercado de comunicaciones convencional, convirtiéndose en el principal proveedor de chips SoC en los mercados de control industrial y electrónica automotriz, y convertirse en el campo de los chips informáticos generales de inteligencia artificial Proveedor de soluciones importantes.