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远程医疗。逆向工程电子听诊器


我从事电子技术开发已有10多年了，但是碰巧的是，我在医学领域的第一个项目只是在去年才出现，在那之后我没有离开这个话题。在这种情况下，像往常一样进行开发，因此决定从原型研究开始。在本文中，我想分享对具有中国血统的电子听诊器初创公司的胎儿进行反向工程的副作用。如果您对2010年代初推出的遥测领域的典型初创企业代表的内部隐藏起来，以及为什么选择这种电路设计解决方案感兴趣，那么欢迎您。



如果您不知道，请单击，但这是什么野兽-听诊器？
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尽管这些家伙在澳大利亚开始了他们的项目，但他们设法仅在中国筹集了第一轮投资。鉴于该团队的骨干力量来自永恒帝国，而且中国制定了认真的政府计划来帮助初创企业，这一点也不奇怪。但是，我们分心了，本文的主题是设备的内部结构，而不是初创公司的发展历史。关于这个，也许下次。

让我们看一下包装




从内部看，这是一种非常优质的硬纸板包装，我们发现有两个装置的手感舒适的箱子。像鳄鱼一样大而延伸的那个是非接触式温度计。圆形是我们今天的病人，一个听诊器。

伙计们错过了很多温度计-不仅测量结果的稳定性极低，而且工作的可靠性也使我们失望。为了进行逆向工程，我们购买了一个二手设备，结果发现其中的非接触式温度计有故障。因此，让我们专注于听诊器。首先，让我们仔细看看连接电缆。



您可以看到，一方面它以音频插孔结尾，另一方面以microUSB连接器结尾。如果您在精神上回到2012年-这家初创公司诞生的年份，为什么更容易理解。那时，在Kickstarter上，您可以找到以这种奇特的方式连接到小工具的大量各种各样的设备。

所有这些产品的设计主要是为了与当时的iPhone配合使用。他没有USB连接器，与他一起通过无线通道进行信号传输的组织非常困难。因此，小配件通过音频电缆通过头戴式耳机插孔进行连接，并且命令交换是使用由数据包的频率和持续时间编码的音频信号进行的。正是这种交流原理在我们的实验主题中也得到了运用。是时候该看看他的身影了！

是时候继续讲细节了


铸金属外壳由通过螺纹连接的两个半部分组成。盒子里有两条围巾。其中一个不值得我们注意-仅一个三伏电池的支架未位于其中，而第二个值得更详细地考虑，甚至在两侧也应考虑。



在板子的左侧，我们看到了microUSB连接器。之所以选择他，是因为它的尺寸比直径3.5毫米的标准音频插孔小得多。板的上部显示在右侧。它在类似于晶体管的三引线SOT23外壳中具有众多的功率阻挡能力和保护元件。回想一下，我们正在处理医疗设备，即使是最简单的认证也需要它们。

该设备的心脏，兼职和耳朵肯定是麦克风。廉价的驻极体，类似于头戴式受话器，可以通过电话供电，因此无法在此处使用。到达听诊器/耳镜的耳机的声音信号的有用信息位于20 Hz至Hz 600的范围内。较低的范围受耳朵的频率属性，心脏和内部器官的噪声所在的最大最大频率的限制。找到具有这种频率响应的紧凑型麦克风并不容易。该设备使用了由MEMS技术制造的模拟麦克风。来自其的信号在没有任何其他放大的情况下进入了智能手机的音频部分。麦克风小心地用橡胶垫覆盖，我将其取下以获得更好的视野。

为了方便起见，我为关键组件分配了编号，并在下面简化了设备的功能图。



似乎将麦克风与电池放在一起就足够了，而使其他芯片变得不那么复杂。但是，即使没有输入信号，麦克风的电流消耗也足以在几天内耗尽电池。当然，可以在设备的主体上安装一个小型机械开关，但这不是绝地的方法，主要是因为很容易忘记将其关闭，或者相反地，偶然地将其打开。因此，当您紧急需要聆听患者的肺部时，该设备将无法使用。对于医疗应用，这根本不是嗡嗡声，您甚至可以说更多-这是不可接受的。

我们的中国人勉强地继续使该计划复杂化。首先，他们添加了STM32L系列具有超低功耗1的微控制器。（对于低功率微控制器，请参阅我以前的文章之一）。然后，他们在麦克风2的电源电路中安装了稳压器，最后在模拟开关芯片上破产了。

以下功能已分配给控制微控制器：

  • 麦克风电源
  • 确定电池的电压水平，并在必要时生成有关即将放电的信号
  • 检测来自智能手机的正弦控制音频信号
  • 生成模拟正弦信号，用于与智能手机进行数据交换
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用户将听诊器戴在人的身上后，他按下智能手机屏幕上的按钮。智能手机发送一个控制音频序列，其中对收听时间进行了编码。她去了比较器微控制器。在检测到其输入端的电压降后，微控制器中断深度睡眠状态，解密输入信号，并将包含有关电池电量信息的响应声音序列发送到电话的麦克风输入端。此后，微控制器在指定的时间内为麦克风供电，并将音频开关切换到将信号从麦克风传输到电话的麦克风输入的模式。在预定的时间段结束时，一切恢复到其原始状态，微控制器陷入深度睡眠。

智能手机使用固件将音频信号作为文件记录在其自己的内存中。将来，您可以收听它，在智能手机屏幕上查看它，甚至可以将其传输到云中进行分析和详细处理。

设备缺点




像许多医疗第一波创业公司一样，我将其视为在2010年代初期启动的项目，但该公司最终崩溃了。但是，有一种想法可以让我的下一篇文章专门分析这一代医疗初创公司起伏的原因。

在此，我仅注意到与技术性能相关的明显错误估计。
作为一个小小的建议，我建议自己发现明显的错误，然后打开扰流板并与那些进行比较

我注意到
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总之，对我来说，一个大的要求花几秒钟进行一次小型但重要的民意测验。谢谢。

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