呼吸机是一种广泛应用于辅助或者替代患者正常呼吸的医疗器械。根据使用对象可分为医用呼吸机和家用呼吸机,医用呼吸机通过面罩或气管插入呼吸道向患者供气,而家用呼吸机只通过面罩向患者供气,对患者无任何创伤。本文主要讨论基于ARM嵌入式技术设计的家用呼吸机。使用对象是具有自主呼吸,但是呼吸不顺畅的患者。根据患者的呼吸动作,自动调整输出压力,常用于呼吸暂停和睡眠打鼾者的辅助治疗。本文设计了呼吸机的整体控制方案,包括硬件控制电路和软件编程方案。在硬件方面选择Philips公司的微处理器LPC2387作为主控制芯片,通过集成硅压力传感器M PXV5004G实现压力的实时监测。采用Motorola的无刷直流电机专用控制芯片MC33035和测速器MC33039构成风机的闭环控制,改善了风机的控制效果。通过LCD显示模块对呼吸机配置和运行参数进行实时显示。控制软件上,移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,通过这一操作系统平台,创建三个不同优先级的任务：主控制任务、人机接口任务和上位机通信任务。移植操作系统后,开发者可以面向任务编程,有利于提高开发效率,缩短开发周期,并且便于后续的升级。在本设计还采用了混合切换方法,根据压力变化率和固定呼吸动作时间的结合,准确的判断呼吸信号,改善了呼吸机与患者的呼吸动作的同步性能。实验测试结果表明,呼吸机能够实现根据患者的呼吸动作不同,而自动调整输出压力,人机同步性较好。压力调节范围达到0-4000Pa,其中在2000Pa以下的运行时噪音小于60分贝,满足了设计指标中的功能和参数要求。