2 硬件设计
2.1 主站设计
主站主要实现数据的无线接收,并将数据以串口形式传送至PC机储存。PC机接数据并实时显示床位号、输液速度、报警信息等。主站以单片机作为无线模块PTR8000的控制器,且控制1602液晶屏显示相关通信信息。电路如图2所示。
2.2 从站设计
2.2.1 从站硬件电路组成
根据系统总体设计方案及实际功能需求,把从站作为设计重点,功能细化后硬件电路包括AT89S52单片机最小系统电路、液滴检测电路、输毕检测电路、键盘电路、12864LCD接口电路、1602接口电路、共阴双8数码管显示电路、指示灯电路、声光报警电路、无线收发接口电路、步进电机控制电路、RS232接口电路等。其中,液滴和输毕信号主要采用红外收发二极管来采集,信号经过整形电路处理后送至单片机的外部中断接口;采用步进电机作用微控装置压迫输液软管的松紧程度来实现自动控制液滴速度的目的。从站设计框图,如图3所示。
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2.2.2 信号采集电路的设计
3 系统软件设计
3.1 主站程序设计
主站程序设计主要分为两部分:单片机通信控制及PC机监控软件设计,即单片机无线接收子程序控制PTR8000接收数据及串口通信子程序控制将接收的数据传送至PC,PC机端采用微软的VC++6.0实现客户端软件的开发,其中在串口开发部分直接使用MSCoom控件。MSCoom控件是微软公司开发的专门用于串行通信的控件。通过设置控件的几个属性,然后添加控件的事件响应代码就可以使串口按照要求进行工作。
3.2 从站程序设计
从站程序设计主要由以下几部分子程序组成:键盘控制子程序、中断控制子程序、步进电机控制子程序、液晶屏显示子程序及无线模块收发控制子程序。其中数据处理单片机由键盘控制子程序设定滴速及输液总量等信息,中断子程序采集输毕及液滴信号并计算输液滴速及时间等数据,通过比较实测滴速和设定滴速产生控制信号调用步进电机控制子程序完成调速功能,所有信息均由12864液晶屏显示;数据通信单片机经串口接收处理单片机的实时信息并控制无线模块PTR8000发射出去。对于PTR8000的编程,必须在配置模式中对其进行配置,在RX模式中,地址匹配(AM)和数据准备就绪(DR)信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经自动接收完成,MCU即可通过SPI接口读取接收的数据,在TX模式中,PTR8000自动产生前导码和CRC校验码,准备就绪(DR)通知数据传输已经完成。
4 总结
系统软硬件设计完成后,测试系统所实现的功能有:a.按键确定床位号、设定输液滴速及输液总量;b.红外收发二极管检测液滴及输毕报警信号并计算实际输液滴速;c.根据实测滴速和设定滴速的差值有效控制步进电机达到自动调节滴速的目的;d.根据设定滴速估算输液总时间;e.根据实测滴速计算剩余时间;f.从站输液信息均由12864液晶屏显示,通信相关信息由数码管及1602液晶屏显示,主站监控信息由PC机储存显示;g.由PTR8000模块将床位号、实测速度等数据以无线的方式传输至PC机,达到实时监控的目的;h.利用基于VC++的MSC控件设计合理的人机互动界面。
关键字:单片机 主站 从站 无线模块
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