Návrh a konštrukcia
lekárskych prístrojov
Prevodníky komunikačných rozhraní. Bezdrôtové komunikačné moduly –
Bluetooth, RF.
Prevodníky komunikačných
rozhraní
 Prevod medzi rozhraniami:
 SPI – UART
 USB – UART
 USB – SPI
 Prevod logických úrovní
 RS232 – TTL
 TTL – CMOS
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
MAX232
 Prevod logických úrovní
 RS232 – TTL/CMOS
 TTL/CMOS – RS232
RS232 - úrovne
-3 V až -25 V
1
+3 V až +25 V
0
Examples of binary logic levels:
Technology
L voltage
H voltage
Notes
CMOS
0 V to 1/3 VDD
2/3 VDD to VDD
VDD = supply
voltage
TTL
0 V to 0.8 V
2 V to VCC
VCC = 5 V ±10%
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
MAX232
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
FT232RL
 Future Technology Devices International Ltd.
 FT232R USB UART IC
 Rozhranie USB – UART
 Prenosové rýchlosti od 300 do 3 Mbaud
 5V/3,3V/2,8V/1,8V logika
 VCP (Virtual COM Port) ovládač
 Výhoda ľahkej implementácie rozhrania bez potreby
vytvárania USB ovládača
 Komunikácia prostredníctvom UART protokolu
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
FT232RL – rozhranie MCU
UART a USB
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Bluetooth
 Pôvod podľa dánskeho kráľa Haralda Modrozuba
(10. st.)
 Diplomat, ktorý sa snažil ukončiť rozpory medzi
bojujúcimi kmeňmi
 Filozofia Bluetooth:
 Zjednodušiť a zjednotiť vzájomnú komunikáciu
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Bluetooth
 Mobilné telefóny, tablety, televízia
 IEEE 802.15.1
Verzia
Rýchlosť
prenosu
dát
Maximálna
priepustnosť
1.2
1 Mbit/s
0.7 Mbit/s
2.0 + EDR
3 Mbit/s
1.4 Mbit/s
3.0 + HS
4.0
Trieda
Maximálny
povolený výkon
Dosah
(približný)
m
W
dBm
Class 1
10
0
20
~100 metrov
24 Mbit/s
Class 2
10
4
~10 metrov
24 Mbit/s
Class 3
1
0
~1 meter
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Bluetooth
 pracuje v bezlicenčnom pásme ISM na
frekvenciách 2,402 až 2,480GHz
 aby sa zabránilo rušeniu s inými protokolmi, ktoré
používajú frekvenciu 2,45GHz, Bluetooth protokol
delí pásmo na 87 kanálov (každý je široký 1MHz),
zmena kanálov je až 1600 krát za sekundu
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Bluetooth - príklad
 BTM – 112 resp. BTM-222
 Bluetooth modul (komunikácia prostredníctvom
UART)
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
RF komunikácia
 Využitie modulácie
 Nosná frekvencia
 Modulačná frekvencia
 Modulácia:
 Amplitúdová modulácia (AM, amplitude modulation)
 Fázová modulácia (PM, phase modulation).
 Frekvenčná modulácia (FM, frequency modulation)
 Impulzová šírková modulácia (PWM, pulse-width
modulation)
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
RF komunikácia
Názov pásma
Skratka
Extrémne nízka frekvencia
ELF
Super nízka frekvencia
SLF
Ultra nízka frekvencia
ULF
Veľmi nízka frekvencia
VLF
Nízka frekvencia
LF
Stredná frekvencia
MF
Vysoká frekvencia
HF
Frekvencia
Príklady využitia
Vlnová dĺžka
3–30 Hz
Komunikácia s ponorkami
100,000 km – 10,000 km
30–300 Hz
Komunikácia s ponorkami
10,000 km – 1000 km
300–3000 Hz
Komunikácia v baniach
1000 km – 100 km
3–30 kHz
Komunikácia s ponorkami, bezdrátové měřiče pulzu
100 km – 10 km
30–300 kHz
Navigácia, časové signály, AM vysílání (dlhé vlny)
10 km – 1 km
300–3000 kHz
AM vysílání (střední vlny)
1 km – 100 m
3–30 MHz
Krátkovlnné vysílání a amatérske rádio
100 m – 10 m
Veľmi vysoká frekvencia
VHF
30–300 MHz
10 m – 1 m
FM rádiové a televízne vysielanie
Ultra vysoká frekvencia
UHF
300–3000 MHz
1 m – 100 mm
Televizní vysielanie, mobilné telefóny, Wi-Fi, Komunikácia
zem- vzduch alebo vzduch zem
Super vysoká frekvencia
SHF
3–30 GHz
100 mm – 10 mm
Mikrovlnné zariadenia, Wi-Fi, väčšina moderných radarov
Extrémne vysoká frekvencia
EHF
30–300 GHz
10 mm – 1 mm
Rádioastronómia, vysokorýchlostný mirkovlnný prenos dát
IR
Více než 300 GHz
< 1 mm
Nočné videnie, infračervené spektrum
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Ďakujem za pozornosť 
Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov
Download

Návrh a konštrukcia lekárskych prístrojov