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ANLOGIC: Projeto de sistema de ventilação baseado em FPGA SoC
O ventilador é um instrumento que pode substituir completamente a respiração do paciente ou alcançar a função de respiração assistida. É adequado para pacientes com insuficiência respiratória ou até parou de respirar. Pode ajudar os pacientes a inalar oxigênio e expulsar dióxido de carbono. Existem muitos casos graves de pacientes com nova pneumonia coronariana, e o ventilador é de grande ajuda.
A Anlu Technology é um fornecedor local de FPGA na China, fornecendo produtos SoC baseados em FPGA. Este artigo recomenda o uso do chip SoC da série EF2M como controle principal e propõe um esquema de controle do sistema para ventilador de pressão positiva.
O ventilador de pressão positiva envia ar para os pulmões, aumentando a pressão nas vias aéreas, e a pressão nos pulmões aumenta para expandir a cavidade pulmonar. Então a pressão é reduzida. Quando a pressão é perdida, a elasticidade do tecido pulmonar faz com que os pulmões se contraiam à sua forma original, exalando dióxido de carbono para fora do corpo. Atualmente, a maioria dos ventiladores usa esse método para aumentar a pressão das vias aéreas para inflar os pacientes.
Geralmente, um motor DC é usado para controlar a pressão do ar do ventilador. O motor é controlado por um sinal PWM. Ajustar o ciclo de serviço e o período do sinal PWM pode controlar a velocidade do motor. A lógica FPGA pode gerar sinais PWM de alta precisão e o controle de pressão é suave e preciso, fornecendo pressão de ar confortável e estável.
Depois que o motor CC funciona, o fluxo de ar é enviado para a máscara. Há um sensor de pressão na máscara. O sensor de pressão converte a pressão em um sinal de corrente e a envia para o painel de controle principal a ser coletado pelo ADC. O So2 EF2M45LG144 da Anlu integra dois ADCs e pode coletar até 15 sinais analógicos. Após a obtenção dos dados da pressão do ar, o fluxo de ar é ajustado para realimentação, o que pode impedir falhas repentinas, vazamentos de ar e desvios na precisão da pressão causados por flutuações na tensão da fonte de alimentação.
O Anlu SoC é um sistema de chip único que integra FPGA, MCU, ADC e Flash. O diagrama de blocos é o seguinte:
O dispositivo Anlu EF2M45LG144 tem as seguintes vantagens no esquema de controle do sistema do ventilador:
1. Suporta até 114 E / S de uso geral, que podem conectar botões, vídeo, comunicação e mais interfaces externas.
2. O núcleo rígido CortexM3 embutido, frequência de trabalho 125MHz, I2C, SPI, Uart e outros periféricos integrados, SRAM de alta capacidade no chip como ROM, RAM necessária para o trabalho da MCU, é um sistema completo de chip único. O sistema de microcomputador de chip único pode executar funções como configuração de parâmetros, transmissão de dados, exibição de status e interação de gerenciamento.
3. O MCU interage com a lógica FPGA através do barramento AHB para concluir a configuração dos parâmetros do sinal PWM e ajustar o PWM passo a passo, para que o fluxo de ar não seja alterado repentinamente e o sistema respiratório do paciente se sinta desconfortável.
4. O ADC incorporado, coleta até 15 sinais analógicos.
5. Flash embutido, armazenando o programa MCU e a configuração FPGA. Depois que o chip é ligado, o MCU e o FPGA podem começar a trabalhar.
Em resumo, a seleção do chip Anlu SoC tem um alto grau de integração, o que pode simplificar bastante o circuito do sistema, melhorar a flexibilidade do sistema e melhorar o desempenho dos custos. Além disso, além dos ventiladores médicos utilizados clinicamente, com a melhoria dos padrões de vida, as pessoas prestam mais atenção à saúde. Os ventiladores leves são adequados para doenças cardíacas pulmonares, asma, ronco, apneia e outros sintomas. Eles são necessários para uso doméstico e têm uma perspectiva de mercado muito ampla.
Sobre a Anlu Technology
A Shanghai Anlu Information Technology Co., Ltd. (conhecida como "Anlu Technology") foi criada em 2011, com foco em dispositivos lógicos programáveis (FPGAs) altamente integrados e de alto desempenho, sistema em chips programáveis (SoCs), inteligência artificial chip de aceleração de uso geral AI orientado a IA e correspondente pesquisa, desenvolvimento e industrialização de sistemas de software de algoritmos.
A Anlu Technology está enraizada na China, de frente para o mundo, preenchendo as lacunas no mercado da indústria FPGA chinesa, comprometida em se tornar o principal fornecedor de chips FPGA no mercado de comunicações mainstream, tornando-se o principal fornecedor de chips SoC nos mercados de controle industrial e eletrônica automotiva, e tornar-se o campo de chips de computação de inteligência artificial geral. Fornecedor de Soluções Importantes.
A Anlu Technology é um fornecedor local de FPGA na China, fornecendo produtos SoC baseados em FPGA. Este artigo recomenda o uso do chip SoC da série EF2M como controle principal e propõe um esquema de controle do sistema para ventilador de pressão positiva.
O ventilador de pressão positiva envia ar para os pulmões, aumentando a pressão nas vias aéreas, e a pressão nos pulmões aumenta para expandir a cavidade pulmonar. Então a pressão é reduzida. Quando a pressão é perdida, a elasticidade do tecido pulmonar faz com que os pulmões se contraiam à sua forma original, exalando dióxido de carbono para fora do corpo. Atualmente, a maioria dos ventiladores usa esse método para aumentar a pressão das vias aéreas para inflar os pacientes.
Geralmente, um motor DC é usado para controlar a pressão do ar do ventilador. O motor é controlado por um sinal PWM. Ajustar o ciclo de serviço e o período do sinal PWM pode controlar a velocidade do motor. A lógica FPGA pode gerar sinais PWM de alta precisão e o controle de pressão é suave e preciso, fornecendo pressão de ar confortável e estável.
Depois que o motor CC funciona, o fluxo de ar é enviado para a máscara. Há um sensor de pressão na máscara. O sensor de pressão converte a pressão em um sinal de corrente e a envia para o painel de controle principal a ser coletado pelo ADC. O So2 EF2M45LG144 da Anlu integra dois ADCs e pode coletar até 15 sinais analógicos. Após a obtenção dos dados da pressão do ar, o fluxo de ar é ajustado para realimentação, o que pode impedir falhas repentinas, vazamentos de ar e desvios na precisão da pressão causados por flutuações na tensão da fonte de alimentação.
O Anlu SoC é um sistema de chip único que integra FPGA, MCU, ADC e Flash. O diagrama de blocos é o seguinte:
O dispositivo Anlu EF2M45LG144 tem as seguintes vantagens no esquema de controle do sistema do ventilador:
1. Suporta até 114 E / S de uso geral, que podem conectar botões, vídeo, comunicação e mais interfaces externas.
2. O núcleo rígido CortexM3 embutido, frequência de trabalho 125MHz, I2C, SPI, Uart e outros periféricos integrados, SRAM de alta capacidade no chip como ROM, RAM necessária para o trabalho da MCU, é um sistema completo de chip único. O sistema de microcomputador de chip único pode executar funções como configuração de parâmetros, transmissão de dados, exibição de status e interação de gerenciamento.
3. O MCU interage com a lógica FPGA através do barramento AHB para concluir a configuração dos parâmetros do sinal PWM e ajustar o PWM passo a passo, para que o fluxo de ar não seja alterado repentinamente e o sistema respiratório do paciente se sinta desconfortável.
4. O ADC incorporado, coleta até 15 sinais analógicos.
5. Flash embutido, armazenando o programa MCU e a configuração FPGA. Depois que o chip é ligado, o MCU e o FPGA podem começar a trabalhar.
Em resumo, a seleção do chip Anlu SoC tem um alto grau de integração, o que pode simplificar bastante o circuito do sistema, melhorar a flexibilidade do sistema e melhorar o desempenho dos custos. Além disso, além dos ventiladores médicos utilizados clinicamente, com a melhoria dos padrões de vida, as pessoas prestam mais atenção à saúde. Os ventiladores leves são adequados para doenças cardíacas pulmonares, asma, ronco, apneia e outros sintomas. Eles são necessários para uso doméstico e têm uma perspectiva de mercado muito ampla.
Sobre a Anlu Technology
A Shanghai Anlu Information Technology Co., Ltd. (conhecida como "Anlu Technology") foi criada em 2011, com foco em dispositivos lógicos programáveis (FPGAs) altamente integrados e de alto desempenho, sistema em chips programáveis (SoCs), inteligência artificial chip de aceleração de uso geral AI orientado a IA e correspondente pesquisa, desenvolvimento e industrialização de sistemas de software de algoritmos.
A Anlu Technology está enraizada na China, de frente para o mundo, preenchendo as lacunas no mercado da indústria FPGA chinesa, comprometida em se tornar o principal fornecedor de chips FPGA no mercado de comunicações mainstream, tornando-se o principal fornecedor de chips SoC nos mercados de controle industrial e eletrônica automotiva, e tornar-se o campo de chips de computação de inteligência artificial geral. Fornecedor de Soluções Importantes.