心電圖機USB接口的熱敏打印控制系統(tǒng) 設(shè)計

   心電圖機是描記心臟組織活動所產(chǎn)生的生物電信號以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和l臨床診斷中使用非常廣泛的一種精密電子醫(yī)療儀器,。由于它診斷可靠,，操作簡便,，對病人無損傷，故在臨床上得到廣泛的應(yīng)用,，而作為心電圖檢測結(jié)果直觀的輸出方式和手段,，心電圖機微型打印機是必不可少的。

    目前,，醫(yī)院中使用的多為傳統(tǒng)機械式心電打印機,，存在著打印效率低、噪聲污染嚴(yán)重,、心電波形失真等缺點,。近年來uSB技術(shù)有了飛速的發(fā)展,，很多臺式打印機已經(jīng)應(yīng)用了該技術(shù),。但是采用USB接口技術(shù)的心電圖機熱敏打印機卻很少。本系統(tǒng)就采用了USB接口與心電圖機相連,，同時也可以與PC心電圖機進行連接打印,。

1 心電圖熱敏打印機的硬件設(shè)計
1.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    硬件系統(tǒng)由控制器、走紙電機、uSB接口,、熱敏打印頭及其檢測和保護電路等組成
1.2 ARM控制器的選擇
    由于本系統(tǒng)要求打印最高速度達(dá)50 mm／s,，所以對于處理器給打印頭傳送數(shù)據(jù)的速度就要求很高。一般熱敏打印頭數(shù)據(jù)通過串行傳送,，所以通過SPI口傳送是最佳方式,，而普通8位單片機在處理速度上就有缺陷，難以滿足整體要求,，因此決定選用Atlnel公司的ARM7內(nèi)核芯片AT91SAM7S64作為控制器,。該芯片具有64 KB的片內(nèi)高速Flash存儲器，16 KB的片內(nèi)高速SRAM(可以在最高時鐘速度下進行單時鐘周期訪問操作),；1個USB 2．O全速(12 Mbps)設(shè)備端口,，片上收發(fā)器，328字節(jié)可編程的FIFO,；主／從串行外設(shè)接口(SPI),，8～16位可編程的數(shù)據(jù)長度，4個片選線,。本設(shè)計將用USB口與臺式或PC心電圖機通信,，SPI口控制打印頭，同時具有大容量的數(shù)據(jù)存儲及高速數(shù)據(jù)處理能力,。所以無論從集成度,，還是性價比來看，都是理想的選擇,。

1.3 熱敏打印頭的選擇及控制
    熱敏打印技術(shù)最早使用在傳真機上,，其基本原理是將打印機接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點陣信號控制熱敏單元的加熱．把熱敏紙上熱敏涂層顯影。這種技術(shù)只能使用專用的熱敏紙,。熱敏紙上涂有一層遇熱就會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變色的涂層,，類似于感光膠片，不過該涂層是遇熱后變色顯影,。利用熱敏涂層的這種特性,，研究出了熱敏打印技術(shù)。熱敏打印技術(shù)的關(guān)鍵在于加熱元件,。熱敏打印機芯上有一排微小的半導(dǎo)體元件,。這些元件排得很密，從2·90dpi～600dpi不等,。這些元件在通過一定電流時會很快產(chǎn)生高溫,，當(dāng)熱敏紙的涂層遇到這些元件時，在極短的時間內(nèi)溫度會升高,，涂層就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，顯出顏色,。

    熱敏打印機接收到打印數(shù)據(jù)后，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位圖數(shù)據(jù),，然后按照位圖數(shù)據(jù)的點控制打印機芯上的發(fā)熱元件通過電流,，這樣就把打印數(shù)據(jù)變成打印紙上的打印內(nèi)容了。

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