病床床頭信息顯示設計一.設計背景二.無線一對多傳輸設計三.硬件設計四.結論五.致謝一.設計背景社會的迅速發(fā)展使得我們在生活上對科技有了更高的要求，能使生活變得越來越便利是科技發(fā)展的主流趨勢。在現(xiàn)如今的醫(yī)院，絕大多數(shù)都是用紙質床頭卡來記錄病患信息的。這么做有諸多不便，當病患信息需要做出調整需要手寫替換卡片，對于醫(yī)生和護士來說增加了工作量，同時浪費紙張。這次設計便是利用單片機的數(shù)據(jù)傳輸、液晶顯示功能設計一款能夠由電腦控制修改信息，下位機顯示病患信息的床頭顯示設計。二.無線一對多傳輸設計此次設計采用了無線模塊傳輸數(shù)據(jù)，這種做法有利有弊，利在于無線傳輸數(shù)據(jù)省去了人工布線的麻煩，節(jié)省了材料；但是醫(yī)院有些區(qū)域例如重癥監(jiān)護室為了保證病患的生命安全不允許使用這種設計，所以這種設計只布置在常規(guī)病人的病房。無線模塊采用NRF24L01作為芯片，這種芯片價格便宜，編程相對比較簡單，功耗比較低，在空中的傳輸速率是1Mbps，缺點是每次最大只能傳輸32有效字節(jié)寬度，在數(shù)據(jù)量較大的情況下可能會延遲。下面是NRF24L01的電路原理圖：為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一對多傳輸，采用模塊化設計，簡化工作量。以一個RF無線模塊作為數(shù)據(jù)接收端即為主機；多個RF模塊作為數(shù)據(jù)發(fā)送端即為從機。接收端的無線模塊和RS232電纜連接至PC端。對端口數(shù)據(jù)初始化并進行不同的設置，這樣能知道接收到的數(shù)據(jù)來自哪個發(fā)送端。發(fā)送端和接收端的外圍都是由天線單元、晶振和I/O口組成的。其工作模式包括發(fā)射模式、接收模式、待機模式和掉電模式四種。下面是一點對多點數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目驁D：數(shù)據(jù)的收發(fā)采用載波監(jiān)聽（CSMA）的方式進行。載波監(jiān)聽相較于其他方式能更好的利用資源，簡單可靠，原理簡單，在技術上容易實現(xiàn)。并不需要設置傳輸優(yōu)先權。在從機向主機發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，首先對從機進行初始化后，程序進行主循環(huán)，在對按鍵進行掃描后，判斷監(jiān)聽載波的CD是否是1，如果是1則進行延時并返回繼續(xù)循環(huán)，因為通道正處于忙碌狀態(tài)。直到CD不為1時，便發(fā)送數(shù)據(jù)并且從機上的LED就會閃爍。這么做可以防止信息過多導致的信息沖突；然后對主機進行初始化后程序進行循環(huán)，并判斷接收到的信息數(shù)據(jù)是否正確，檢測完畢后正確則把數(shù)據(jù)傳輸至串口，PC接收到數(shù)據(jù)信息。這樣護士就能觀察到改變的信息。下面是從機向主機傳輸數(shù)據(jù)的框圖：實驗采用的此種液晶顯示器的顯示容量是16乘2個字符。芯片能在4.5到5.5伏上正常工作。LCD1602有十六個引腳（帶背光），其中D0到D7八個引腳為數(shù)據(jù)引腳，多出來的兩個引腳是背光電極。沒有實際作用。1602的RAM的內部顯示地址有兩行16字，設置初始化時要要先對顯示模式進行設置，每次輸入指令時可以判斷系統(tǒng)是否處于忙碌狀態(tài)，然后選擇是否發(fā)送數(shù)據(jù)。下面是其流程圖：給此設備供電的電源是UPS電源設備。UPS電源是一種能利用電池能源在斷電時作為后備能源的電源，在很多場所ups電源占據(jù)著重要的地位，例如醫(yī)院和其他的機關場所。醫(yī)院的供電十分重要，一旦斷電，對于很多患者來說都是致命的，而UPS電源則保證了電源不會因為臨時斷電而斷電，所以本設計中，主從機都需要使用小型UPS電源供電。UPS電源供電能夠提供不間斷并且電壓穩(wěn)定的電流，可靠性強，能有效的排除各種對設備的干擾。從機帶有一個LED燈，當主機傳輸數(shù)據(jù)到從機是燈會閃爍。四.結論通過學習基礎的單片機知識及原理，通過動手得知單片機無線傳輸?shù)膬?yōu)勢所在。通過對電子床頭卡的了解，我們得知通過STC89C52單片機為核心來進行制作不但價格廉價，使用壽命長，并且與無線模塊也能夠良好搭配。在實驗的過程中，從機反饋信息到主機的時間會隨著從機量的增大變慢，主機的運算如果總處于busy狀態(tài)，可以考慮再設置一個串行主線，在主機處理數(shù)據(jù)時狀態(tài)主線就會置于忙碌狀態(tài)，然后從機就會停止反饋信息，直到主機可以繼續(xù)接收信息。這么做可以防止信息過多導致的互相干擾。五.致謝在這次的設計學習中，通過參閱一些單片機資料，我對單片機設計有了一些新的認識。但是紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。僅僅只靠閱讀文字跟實際動手去做還是有著相當大的差別的。在我進行設計遇到瓶頸時謝海鶴老師給了我很多有益的意見及幫助，在老師的諄諄教誨下我學習到了不少