1.1 背景事件
針對患者手術(shù)中麻醉劑的施用，當(dāng)麻醉劑量超標(biāo)時，容易造成患者心跳、呼吸驟停從而造成腦損傷。傳統(tǒng)的麻醉劑注射依靠麻醉師的經(jīng)驗，而新型的腦電監(jiān)測TCI注射泵則將BIS（腦電監(jiān)測）與TCI（靶控輸注）相結(jié)合，真正實現(xiàn)個體化鎮(zhèn)靜麻醉，減少麻醉風(fēng)險。
1.2 腦電監(jiān)測TCI注射泵控制主板功能需求
腦電監(jiān)測TCI注射泵在常規(guī)注射泵基礎(chǔ)上，通過接收“腦電分析儀”的數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析決策注射量和注射速度，使注射更加科學(xué)，更加安全。
控制主板主要功能需求：
l 顯示接口，外接7寸以上真彩液晶，支持觸摸屏；
l RS-232接口，連接腦電分析儀；
l PWM，控制注射電機；
l ADC，采集注射管位置數(shù)據(jù)信息；
l 聲卡，注射過程提示；
l 以太網(wǎng)，連接服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳；
1.3 腦電監(jiān)測TCI注射泵控制主板設(shè)計難點
1. 觸摸屏“飛點”，頻繁操作失誤
注射泵采用7寸四線電阻式觸摸屏，在操作過程中“飛點”現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致頻繁誤操作并影響用戶體驗。通過觸摸屏繪線，可發(fā)現(xiàn)明顯的“毛刺”與“波浪”，如圖1所示。
2. 觸摸響應(yīng)速度慢，且偶爾發(fā)生死機
腦電監(jiān)測TCI注射泵內(nèi)部程序較為復(fù)雜，軟件處理任務(wù)較多，時有觸摸按鍵點擊后、反映過于遲鈍現(xiàn)象，且偶爾會出現(xiàn)系統(tǒng)死機，需重啟設(shè)備現(xiàn)象。
3. 偶發(fā)性斷電重啟失敗，造成設(shè)備無法正常使用
注射泵關(guān)機采取直接斷電方式，測試過程中發(fā)現(xiàn)在頻繁的開關(guān)機操作中，設(shè)備偶爾出現(xiàn)無法啟動的現(xiàn)象，分析發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象為斷電后操作系統(tǒng)文件系統(tǒng)丟失（原存儲在flash中）。偶發(fā)性現(xiàn)象在早期所有測試樣機中均不同程度復(fù)現(xiàn)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)。
1.4 我們的推薦方案
針對客戶的功能需求與設(shè)計難點，ZLG致遠(yuǎn)電子推薦采用M3352工控核心板，協(xié)助客戶快速完成產(chǎn)品開發(fā)，項目框圖如圖2所示。
1. 觸摸屏硬件濾波配合軟件驅(qū)動去除“飛點”
四線電阻觸摸屏接口電路如圖3所示，為防止觸摸屏受干擾而出現(xiàn)較大識別誤差，加入了低通濾波電路；需注意電容 C78～C81選型，容值不能超過0.01μF，否則觸摸屏反映遲鈍或無法正常識別，建議取值1nF。
除硬件濾波外，觸摸屏驅(qū)動需增加去除“飛點”的算法處理，最終的觸摸屏實現(xiàn)效果如圖4所示，繪線已十分平滑。
2. 采用工控核心板，Cortex-A8處理器
觸摸響應(yīng)速度慢、偶發(fā)性死機，與軟件處理的任務(wù)復(fù)雜度及處理器性能相關(guān)，同時不排除軟件設(shè)計、硬件設(shè)計問題（如驅(qū)動程序、電源電路、主板抗干擾性能）引發(fā)設(shè)備死機。
M3352核心板采用Cortex-A8處理器，主頻達(dá)800Mhz，性能為普通ARM9處理器的4倍以上，完全可滿足注射泵對處理器性能的需求。同時，ZLG核心板軟件、硬件均經(jīng)過嚴(yán)格的壓力測試，且穩(wěn)定性歷經(jīng)醫(yī)療、電力、軍工等各行業(yè)考驗。
3. 十萬次flash掉電測試，可靠文件系統(tǒng)
設(shè)備斷電重啟后無法啟動，多為意外斷電導(dǎo)致的文件系統(tǒng)損壞或文件系統(tǒng)丟失。文件系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)用于明確磁盤或分區(qū)上文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即在磁盤上組織文件的方法。
文件系統(tǒng)常見異常：
l 文件系統(tǒng)掉電丟失，系統(tǒng)無法啟動、重要記錄數(shù)據(jù)丟失；
l 文件系統(tǒng)損壞，存儲數(shù)據(jù)出現(xiàn)位錯亂、重要文件無法打開讀取。
M3352核心板以及ZLG致遠(yuǎn)電子ARM工控產(chǎn)品，文件系統(tǒng)在讀寫過程中經(jīng)過10萬次頻繁上下電測試：
l 確保文件系統(tǒng)可靠；
l 確保意外掉電文件系統(tǒng)不丟失。
1.5 推薦產(chǎn)品
圖6 M3352核心板
M3352核心板，靜電、浪涌、脈沖抗干擾設(shè)計符合工業(yè)4級；
主要功能特點：
l TI Cortex-A8 AM3352處理器，800MHz主頻
l 支持WinCE與嵌入式Linux操作系統(tǒng)
l 6 路UART接口
l 2 路CAN接口
l 2 路高速 USB OTG(內(nèi)置PHY，480Mbps)
l 2路以太網(wǎng)（其中1路為千兆MAC）
l 機械尺寸 60mmx45mm
l 工作溫度-40℃ ~+85℃