本系列文章介紹虹科PCAN在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)應(yīng)用的解決方案，囊括生命科學(xué)儀器、CT醫(yī)療設(shè)備、集中控制系統(tǒng)等多個(gè)方面。

基于虹科PCAN接口卡實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器

醫(yī)療檢測(cè)儀器是一種集光、機(jī)、電一體的醫(yī)療儀器，它可以幫助醫(yī)生對(duì)血夜或其他醫(yī)療樣本進(jìn)行檢驗(yàn)和診斷。目前隨著生活水平的提高，人們開(kāi)始越來(lái)越重視醫(yī)療健康話題，相應(yīng)的對(duì)高品質(zhì)、高效率的醫(yī)療檢測(cè)產(chǎn)品的需求也在不斷增加。現(xiàn)代全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器的智能化程度高，其內(nèi)部系統(tǒng)也愈加復(fù)雜，傳統(tǒng)的集中式控制已不能滿足需求。而分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用則為現(xiàn)代全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器帶來(lái)高度的靈活性和可擴(kuò)展性，同時(shí)也使得儀器本身更加可靠和更方面維護(hù)，十分符合當(dāng)前醫(yī)療檢測(cè)儀器的發(fā)展。在分布式控制系統(tǒng)中，我們使用CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和各模塊機(jī)構(gòu)之間的交互。上位機(jī)發(fā)送指令，控制各個(gè)模塊機(jī)構(gòu)的初始化和運(yùn)行；而各模塊則將運(yùn)行結(jié)果通過(guò)總線實(shí)時(shí)返回給上位機(jī)。比如某型糖化血紅蛋白分析儀上就是用了該方案。

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CAN總線在全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器中的優(yōu)勢(shì)

√ 減少線束數(shù)量且易于擴(kuò)展

CAN總線可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的串行連接，不需要專(zhuān)門(mén)的調(diào)度就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及全局廣播的數(shù)據(jù)傳輸，任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)間內(nèi)向總線上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)起通訊。

√數(shù)據(jù)傳輸快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)

CAN總線最大傳輸速率為1Mbit/s，同時(shí)采用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)、逐位仲裁的非破壞性總線仲裁機(jī)制。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)報(bào)文的時(shí)候，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)退出發(fā)送，而高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可以不受影響的繼續(xù)發(fā)報(bào)文，提高了通訊的確定性和實(shí)時(shí)性。

√抗干擾能力強(qiáng)

以差分的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)干擾情況選擇雙絞線、同軸電纜或者光纖，可以有效應(yīng)對(duì)醫(yī)療檢測(cè)儀器使用現(xiàn)場(chǎng)可能遇到的磁場(chǎng)和溫濕度影響。

利用CAN總線實(shí)現(xiàn)在醫(yī)療檢測(cè)儀器中采用分布式控制系統(tǒng)，大大提高了儀器的自動(dòng)化程度和工作效率，并推動(dòng)著醫(yī)療檢測(cè)儀器想小型化、智能化的方向發(fā)展。

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具體實(shí)施方式

該“基于CAN總線的全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器”系統(tǒng)主要包括：檢測(cè)樣品的進(jìn)樣模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、樣品檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示和打印模塊等。

這些子模塊可以分別通過(guò)各自的CAN控制器和CAN收發(fā)器掛載到CAN總線上，也可以通過(guò)虹科的CAN IO模塊（PCAN-MicroMod）將普通的電壓、電流信號(hào)快速轉(zhuǎn)換成CAN報(bào)文。這些CAN IO模塊有插入式模塊和現(xiàn)成即用模塊兩種，包括多種IO類(lèi)型（DIO、AIO、PWM等），使用專(zhuān)用軟件PCAN-MicroModj Configuration進(jìn)行參數(shù)配置，可以任意配置CAN報(bào)文ID。

也可以使用虹科的CANopen IO芯片（CO4011B-FL）將IO信號(hào)和CAN信號(hào)的轉(zhuǎn)換集成到模塊的硬件板子上，減少額外的空間占用。該芯片基于CANopen協(xié)議設(shè)計(jì)，支持最多32個(gè)IO，其中最多有8個(gè)AI，其余為可配置的DI或者DO。

主控系統(tǒng)可以采用小型IPC，由于一般的工業(yè)電腦上不帶CAN接口，且小型IPC體積小，接口類(lèi)型少，所以我們采取虹科的PCAN-mini PCIe板卡來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)和IPC的連接。改款CAN卡體積小（30*51*4mm），最多支持2個(gè)CAN口，有支持CAN FD的版本。其提供的二次開(kāi)發(fā)包PCAN-Basic提供了豐富的API接口，用戶可以很方便的在C/C++/C#/VB/Java /Phyton/Labview等環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。

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虹科PCAN-miniPCIe接口卡關(guān)鍵特性

√ CAN接口，用于PCI Express Mini插槽 （使用PCIe線路）

√ 1或2路高速CAN通道（ISO 11898-2）

√通過(guò)連接電纜和D-Sub9接頭（符合CiA 303-1）連接到CAN總線

√波特率從5 kbit/s至1 Mbit/s

√符合CAN規(guī)范2.0A（11位ID）和 2.0B （29位ID）

√FPGA實(shí)現(xiàn)CAN控制器（兼容SJA1000）

√NXP PCA82C251 CAN收發(fā)器

√CAN連接上的電氣隔離高達(dá)300V，每個(gè)CAN通道彼此隔離

√擴(kuò)展工作溫度-40~85℃（-40~185℉）

總結(jié)

通過(guò)虹科PCAN-miniPCIe實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器，可以幫您實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、高效的醫(yī)療樣品檢測(cè)和分析；同時(shí)您在開(kāi)發(fā)或者維護(hù)階段，也可以借助我們的PCAN-USB、PCAN-Diag2或者PCAN-Explorer6等設(shè)備和軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的CAN報(bào)文分析，快速上手CAN通訊協(xié)議。如您也想更進(jìn)一步了解PCAN接口卡，請(qǐng)聯(lián)系虹科獲取產(chǎn)品資料和試用機(jī)會(huì)。

原文標(biāo)題：【PCAN醫(yī)療應(yīng)用系列】PART7 基于虹科PCAN接口卡實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)醫(yī)療檢測(cè)儀器

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