基于单机片对医疗设备温湿度的监控

基于单机片对医疗设备温湿度的监控第第[1]。图9典型七段LED器件将数字管脚连接到单系统微机数据输出端口，输出控制数据可以让数码管指示不同数字和字符一般是不同的，8位LED控制字节数据是段选择代码。7段LED段选码如下图所示。

本设计使用了四位共阴极动态显示方式，可以直接读取温度值，显示温度可以精确到1.0摄氏度。下图为显示电路的连接图。3.4.5按键电路模块该电路采用弹性按键K1,K2,K3,K4,。按键电路的可以手动设置温度的上下限。按下K4键，即进行温度的上下限报警切换，通过了按K1键和按K2键调节温度上限和下限后，最后，再按下K3键确认设置。按键电路图如下图：

3.4.6温度检测电路模块该电路中的温度传感器使用DLS的数字DS18B20温度传感器。该芯片具有极简的硬件接口，易于使用，具有很强的实用性。在该系统中，引脚P1.1MCU连接到传感器DS18B20的数据端口。。具体的温度检测电路如下图：3.4.7湿度检测电路模块该电路中湿度传感器采用了HS1101数字湿度传感器。该芯片的硬件接口不复杂，使用方便，并无需过多的电路，具有良好的连通性。该系统中具体的湿度监测部分原理如下图：湿度采集原理图第4章单系统微型计算机的温湿度网络远程监控系统分析与设计

4.1系统性能需求基于单系统微机温湿度网络的远程监控系统主要基于两点：一是医疗器械，温湿度网络收集器所处的环境位于大功率医学设备上。第二个是我们文物保护环境中温度和湿度的变化。第三个危险品仓库。无线温湿度监测系统安装简单，兼容，易于携带，数据库环境安全可靠，无线设备软件与设备之间通信稳定，反应讯速。自动报警。热量和能量消耗。由于使用了无温湿度监测系统和温湿度无线网络设备所处的环境，温湿度网络设备应具有：（1）体积小：温湿度传感器容易安装在任何大型设备上，如在文物箱子里，这不会影响美观：（2）散热性能良好：距离大功率医疗设备非常近，它会从医疗设备上吸收大量的热。（3）能耗低：由于系统设计的主要目的是低能耗，各组件的综合能耗应尽可能的低，(4)通讯稳定：设备通讯稳定，收集的温湿度数据实时发送到移动设备服务器。实现实时监控，并尽快控制温湿度。无线温湿度监控系统的设备服务器应具有：（1）通讯稳定性：无线设备服务器端通讯稳定，数据采集设备发送的温湿度数据可实时传输，以应对及时，（2）快速响应，，数据采集设备传输的数据包可以快速响应，还可以检查用户或管理员的温度和湿度数据的当前或历史工作，而且，数据库的3环境现在是安全可靠的：数据库是整个服务器的核心并存储。所有温度和湿度数据通过收集器和驱动程序配置信息，安全可靠的数据库，以保证整个系统的正常运行，以及数据库实时的四个合理性通过系统发送存储：实时-远程系统监控数据库的要求和有效性要求远程温度和湿度监控系统不包含大量过量数据。4.2功能分析在保护我们的危险品仓库的过程中，使用几个存在相同问题的仓库，手动阅读数据，将温度计和湿度计放在设备，物品和仓库中。该方法不能知道及时接收环境的温度和湿度，并且及时应对温度和湿度随时间的异常变化。通过以上对系统和环境利用的分析以及存在的问题，温湿度传感器采集的温度和湿度无线监测温湿度网络功能的系统可以有的温湿度信息，不仅要求有很高的精度和准确度，而且，它具有良好的稳定性，同时节省了大量的人力资源。温湿度信息的传输：由温湿度传感器采集的温湿度信息传输到温湿度无线网络的设备服务器，供用户检查和处理。温度和湿度信息处理：处理由焓收集的温度和湿度信息，以显示和存储管理员和用户的有用信息。应显示数据库实时加权和效率，以及处理温度和湿度信息的实时信息。，但并不存储所有的温湿度信息，相反，以一定的速度。借助查询功能：用户不仅可以实时查看有关温度和湿度的实时信息，还可以浏览历史。用户权限管理功能：服务器可以管理整个系统的最高权限，查看温度和湿度的所有信息，还可以监控参数设置和管理所有系统用户和常规用户。或者，操作员只能看到允许他检查经手的信息。具有监控参数设定功能，可设定监控时间，温湿度监控周期，温湿度上下限，适当的报警阈值等。4.3软件架构温湿度络远程监测设备软件架构图如图所示对于一般的温湿度采集，监测设备端的数掘采集模块负贵将传感器监测到的数据解析，由主控程序将温湿度打包，附上监测设备的蓝牙和当前的时间，通过蓝牙通信模块发送给服务器。当网络中时，主控程序调用数据存储模块存储模块及时存储未发送成功的温湿度数据包，蓝牙通信模块还可以接收设备服务器端传输的相应信息，时间信息同步，网络信息配置等。温湿度无线监控系统服务器端软件架构见图3-34.4系统软硬件设计数字温度传感器将采集到的温湿度信息无线传输给核心处理器，经过处理、打包后，再经由传输芯片通过蓝牙的方式发送给服务器。当网络不畅通时，温湿度数据存储到铁电存储芯片中。芯片为整个釆集器提供时钟信息。电源为提供的工作电压，为其余芯片提供的工作电压。从监测设备的硬件设计上来看，相比其他的温湿度监测设备，本系统中的监测设备添加了显示屏或者数码管。这是考虑到若采集区域较大、较分散时，或者要釆集存放仓库的封闭区域内的温湿度时，例如采集某高校不同校区、不同楼宇内的暖气温度，或者库房里的温湿度，不需要人工在每一个监测设备上读取或观测釆集到的数据。相反地，如果频繁地进入危险品存放的封闭区域，反倒会影响危险品仓库区域内的温湿度稳定。相比其他的温湿度监测设备常用的串行通信方式或者通信方式，本系统中的监测设备釆取了蓝牙作为主要的通信方式。这是考虑到蓝牙较为普遍地存在于一般的单位或者家庭，不需额外布线，不受终端的限制，而且只要接入蓝牙，即可访问服务器，实时地进行远程监控和管理。监测设备节点与蓝牙通信采用协议。协议是无连接的，发送数据之前需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的延时，更节省单系统微型计算机的系统资源，降低了监测设备的功耗；监测设备与服务器每次通信的只有若干个字节的数据量，因此在一般的网络中，应用协议是一种最有效的工作方式。所以，本系统在软硬件设计上实现了经济实惠，实时便捷的目的。

5系统软硬件调试本设计采用KeiluVision2编写C语言程序，通过它的编译器进行编译、连接，最后将生成的代码下载到单系统微型计算机上。KeilC51编译器是目前最实用的软件，用于创建MCU系列MCS-51，编辑器C，宏焊接，链接器，库管理和强大的仿真调试功能以及集成开发。。在ProteusISIS编辑窗口中元件列表之上单击“P”按钮，添加元件及放置元件。按照正确的方法，合理地布局将各个元器件连线，得到如下界面，如图19所示：图19整体电路图

把刚产生的可执行文件下载到单系统微型计算机中，点击运行按钮，电路导通，程序首先进入Logo函数进行开机检测。此时单系统微型计算机给正负温度指示灯和报警指示灯高电平，给温度上限指示灯低电平，使其正常发光，给共阴极数码管相应的位高电平，使其动态显示温度为85℃。由于85℃不在默认温度上下限10℃～32℃之间，所以此时正温度指示灯亮，报警指示灯闪烁，蜂鸣报警器也开始鸣叫。大约1s后，开机检测结束，设置当前环境温度5℃，由于默认的温度上下限是10℃～32℃，所以正温度指示灯亮，报警指示灯闪烁，蜂鸣报警器鸣叫。仿真结果如下图所示。图20数字温度计仿真图我们再次设置环境温度，使环境温度处于15℃，由于此时温度不在温度上下限10℃～32℃之间，因此单系统微型计算机给正温度指示灯高电平，给报警指示灯低电平，所以正温度指示灯高电平亮，报警指示灯熄灭，蜂鸣报警器也不鸣叫。仿真结果如图所示。

图数字温度计仿真图再次设置温度，温度调节在零下10摄氏度，温度不在温度上下限之间，单系统微型计算机给负温度指示灯高电平，报警指示灯高电平，所以负温度指示灯亮，报警指示灯闪烁，蜂鸣报警器鸣叫较为急促。仿真结果如图所示。图数字温度计仿真图默认情况下设置温度上限，若按下K4键进入温度下限设置。通过按键K1键和K2键增加或减少温度值，最后按下K3键确认。比如设置温度上下限为13℃～45℃，当环境温度处于35℃时，而35℃在设置的温度上下限13℃～45℃之间，因此报警电路不工作。仿真电路如图所示。图23数字温度计仿真图当环境温度处于12℃时，当温度在温度上下限13℃～45℃之间时，报警电路开始工作，报警指示灯闪烁，蜂鸣报警器鸣叫。仿真电路如图所示。图数字温度计仿真图结果分析：本文介绍并设计的数字温度计的基本监测范围是-30℃～65℃，并且具有自动报警功能和默认温度上下限（10℃～35℃），还可以手动设置温度上下限，用4位一体数码管显示设置温度的上下限和当前环境的温度。我们将小数位始终显示为0，也即显示的温度精度是1.0℃。如果当前环境温度在默认的温度上下限之间，主函数不会调用报警子程序，报警电路不会工作，蜂鸣报警