生物医学电子仪器开发

生物医学电子仪器开发第一页，共五十二页，编辑于2023年，星期日第一讲

生物医学电子仪器设计

各阶段的任务

·

引言·

原理性样机的设计·

产品的转换·

生产相关技术设计第二页，共五十二页，编辑于2023年，星期日生物医学电子仪器开发、设计分为三个阶段：·

原理性样机的设计·

产品转换·

生产相关技术设计也可合并为样机的开发设计和生产技术准备两个阶段。一、引言DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三页，共五十二页，编辑于2023年，星期日一、引言生物医学电子仪器开发、设计通常必须使用的三个典型工具：·

以Protel99SE为代表的印制板设计制作工具·

微处理器、单片机、嵌入式系统等在线仿真开发工具·ASIC或SOC等器件的仿真开发工具至少学会这三种工具的应用，是设计、开发人员必须具备的技能和能力。第四页，共五十二页，编辑于2023年，星期日生物医学电子仪器开发、制造的两种途径：·

传统的方法既以传统的MPU、MCU或嵌入式系统芯片、集成电路IC和模拟器件等组装在一个或多个印制电路板上的电子产品的开发、制造方法。·

一种全新的先进方法以PLD、ASIC或SOC等为基础，借助VHDL等工具，甚至还将借用他人知识产权的IP核，将所开发的电路设计在PLD、ASIC或SOC等器件内的开发、制造方法。这种方法是IT产业的一次技术革命。·传统方法与新方法的结合一、引言DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第五页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计

原理性样机的设计又分为：总体设计和详细设计两个阶段。·

总体设计又分为：方案设计和初步设计两个阶段。

﹡

方案设计项目论证、调研、查资料、测绘、构思等任务、要求及约束条件的分析。功能/性能描述；原则技术要求规定和详细技术要求规定；技术路线选择；几种总体方案的对比、分析及选择；软件和硬件的功能划分；对于具体技术问题的相关规定成果：可行性论证报告第六页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计

﹡

初步设计

功能/性能分析；技术要求描述，详细技术要求规定；详细技术路线选择；关键技术问题的讨论及试验；关键元器件的选择、确定DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第七页，共五十二页，编辑于2023年，星期日·

详细设计

分系统及子系统的设计

包含：

﹡硬件详细设计

﹡软件详细设计

﹡原理性样机的调试试验及硬件不确定性因素（功能、性能）试验

﹡原理性样机的试制试验二、原理性样机的设计第八页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·硬件详细设计包含：

﹡逻辑设计

﹡负载校核

﹡时序校核

﹡结构综合设计及CAD辅助设计

﹡焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第九页，共五十二页，编辑于2023年，星期日一、原理性样机的设计第十页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第十一页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·硬件详细设计包含：

﹡逻辑设计

﹡负载校核

﹡时序校核

﹡结构综合设计及CAD辅助设计

﹡焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等第十二页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计驱动方被驱动方芯片引脚IOVHIOVL芯片引脚IIVHIIVL74HC573Q0～Q74mA4mA628512A0～A715μA30μA628512A0～A715μA30μA27C040A0～A720μA50μASST89E564P0.0～P0.78mA8mA74HC573D0～D7600μA800μADEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第十三页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·硬件详细设计包含：

﹡逻辑设计

﹡负载校核

﹡时序校核

﹡结构综合设计及CAD辅助设计

﹡焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等第十四页，共五十二页，编辑于2023年，星期日DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第十五页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·硬件详细设计包含：

﹡逻辑设计

﹡负载校核

﹡时序校核

﹡结构综合设计及CAD辅助设计

﹡焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等第十六页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第十七页，共五十二页，编辑于2023年，星期日EEG-9200脑电图仪二、原理性样机的设计第十八页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第十九页，共五十二页，编辑于2023年，星期日第二十页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第二十一页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计第二十二页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第二十三页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计第二十四页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第二十五页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计第二十六页，共五十二页，编辑于2023年，星期日一、原理性样机的设计DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第二十七页，共五十二页，编辑于2023年，星期日一、原理性样机的设计第二十八页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·硬件详细设计包含：

﹡逻辑设计

﹡负载校核

﹡时序校核

﹡结构综合设计及CAD辅助设计

﹡焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等第二十九页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三十页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计仓库管理员1.1接收事务1.2更新库存清单事务事务库存信息1.3处理定货D1库存清单库存清单D2定货信息2产生报表定货报表定货信息采购员第三十一页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三十二页，共五十二页，编辑于2023年，星期日打印线圈电机打印纸带快进线圈复位传感器时序传感器黑点/纸尽传感器字库主板字模点阵数据寻址地址电机控制信号快进纸信号走纸驱动快进驱动进纸机构打印驱动板线圈打印信号打印驱动控制信号检测状态信号

复位信号打印时序信号黑点/纸尽信号以下非打印头凸轮/梭点阵信号第三十三页，共五十二页，编辑于2023年，星期日789213456打印驱动检测板打印头字库主板黑点扫描板10111213141516DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三十四页，共五十二页，编辑于2023年，星期日（3）黑点信号BLDT打印纸带行进到当前位置有无黑点的检测信号黑点扫描传感器通过打印驱动板整形电路整形后送主板处理逻辑电平信号/1b/1表有黑点，0表无黑点；（4）纸尽信号PEND有无打印纸带的检测信号黑点扫描传感器通过打印驱动板整形电路整形后送主板处理逻辑电平信号/1b/0表有纸带，1表无纸带（即纸尽）；（5）打印梭复位信号PRST打印梭回车换行的检测信号，作为控制打印头打印点阵的重要时序信号，是每点行起始的重要依据打印梭复位传感器通过打印驱动板直接送主板处理时序脉冲信号/下跳沿作每点行时序起始点；二、原理性样机的设计第三十五页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三十六页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计打印一字行周期打印初始化打印后走纸打印点行循环（共16点行）打印第一点行循环周期打印其它点行循环周期，与第一周期类同前半点行步进机脉冲分配及点阵字模装配及等待进给标志后半点行脉冲分配及判下半点行步进完成及等待步进机脉冲分配及运行步进机脉冲分配取字符及点阵字模装配并锁存及热印前半点行循环修改及判断循环修改及判断反复判断等待步进标志（时间大量浪费）反复判断等待步进标志（时间大量浪费）时钟中断周期时钟中断周期热印后半点行第三十七页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第三十八页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计第三十九页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第四十页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计；T0中断子程序。每5000μs中断一次，在该子程序中判断是否1s计时到并做相应调；整和处理（CLK_CHANGE子程序和CONVERT子程序），同时实现每5000μs的显示更新TIMER0： MOV TH0，#0ECH ；重设定时器中断计时5000us MOV TL0，#78H PUSH ACC ；保留现场的值

PUSH PSW DJNZ R4，TIMLP1 ；计时1秒到否？不到1s则跳至TIMLP1 MOV R4，#200 ACALL CLK_CHANGE ；调用计时子程序CLK_CHANGE ACALL CONVERT ；调用数码转换及存储CONVERT子程序TIMLP1： ACALL DISP ；调用显示子程序DISP POP PSW ；恢复现场的值

POP ACC RETI；DISP子程序实现时、分、秒计时值在数码管上的输出驱动显示。每一次调用（相隔；5000μs）只驱动显示了6个数码管中的一个。DISP： MOV A，30H ；扫描显示位码载入A ADD A，#20H ；扫描显示位码作为偏移量，再加上显示缓冲区 ；首地址20H，得待显示数据的实际地址

MOV R1，A ；存入扫描显示位指针R1 MOV A，30H ；扫描显示位码载入A SWAP A ；A中低4位交换到高4位（P1高4位为显示位 ；码，低4位为显示数据值）

ORL A,@R1 ；得“显示位码—显示段码”

MOV P1,A ；输出至P1显示

INC 30H ；扫描偏移量指针加1 MOV A，30H CJNE A，#6，DSPEND ；扫描显示完否？不是则跳至DSPEND MOV 30H，#0 ；是则扫描显示位偏移量置为0DSPEND： RET第四十一页，共五十二页，编辑于2023年，星期日二、原理性样机的设计·软件详细设计含：

﹡数据流图

﹡信号流图

﹡时序图设计

﹡设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）

﹡编程

﹡功能调试、性能调试、参数调试DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第四十二页，共五十二页，编辑于2023年，星期日·

按照电气安全性进行产品转换·

按照环境适应性进行产品转换·

按照电磁兼容性进行产品转换·

按照可靠性进行产品转换·

按照可制造性进行产品转换·

按照可测性进行产品转换·

按照可维修性进行产品转换三、产品转换第四十三页，共五十二页，编辑于2023年，星期日三、产品转换DEPARTMENTofBIOMEDICALENGINEERING

第四十四页，共五十二页，编辑于2023年，星期日

·

工艺元器件/材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品、部件、成品检验工艺；焊装工艺；装配工艺

·

质量元器件选择、采购；加工、外协管理；生产计划、生产管理；建立企业标准、ISO9001规范

·

标准GBIECISO

·

检验

·

技安

·

环保

·

售后服务建立售后服务体系、维护/维修手册撰写、用户培训等四、生产相关技术设计第四十五页，共五十二页，编辑于2023年，星期日四、生产相关技术设计机壳及安装件板级测试生产流程框图总图插件及插件校对波峰焊剪脚整理弯脚、整形等（或外协）元件移印印制板及元件测试抽样检验或全检外购外协板级维修焊装生产线（或外协）板级检验：离线处理2准备一：离线处理1手工焊接贴片回流焊合格不合格装配在线交收试验常温老化交收试验包装出厂检测、维修装配生产线检修：离线处理3板件已修板件离线抽检合格老化处理