單片機控制的遠程監(jiān)護整體方案設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u16555單片機控制的遠程監(jiān)護整體方案設計案例 1217851.1系統(tǒng)設計方案思路 128621.2方案論證 2138231.3小結 31.1系統(tǒng)設計方案思路通過查閱相關專業(yè)課題研究、進行相關網(wǎng)站查詢資料以及在指導老師的悉心指導下，對本次研究課題基于單片機的遠程健康監(jiān)護系統(tǒng)設計進行總結和分析，作為本次整體系統(tǒng)設計的思路如下：整體設計方案的具體思路為，根據(jù)本次遠程監(jiān)護設計任務的要求，首先在硬件上設計從機板和主機板兩個部分；通過單片機和各個采集傳感器模塊、繼電器等元器件進行組合連接構成從機板，將主機單片機模塊、蜂鳴器呼叫提醒模塊、液晶顯示屏顯示采集數(shù)據(jù)模塊、按鍵呼叫模塊等組合連接構成主機板。程序上通過代碼實現(xiàn)單片機控制的讀取和存入，然后根據(jù)從機所采集的各個數(shù)據(jù)通過WiFi發(fā)送至主機接收板。通過從機各個模塊進行數(shù)據(jù)采集，隨后進行數(shù)據(jù)采集的發(fā)送，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)護設計。在調(diào)試階段可以進行測試，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集錯誤時是可以快速排除和調(diào)整?？刂瓢蹇ú捎?9C51單片機作為主控芯片，具體設計的想法框架方案圖如下如圖2-1所示。圖2-1從機板與主機板設計方案從機板的四個傳感器采集模塊將采集從機采集板附近周圍環(huán)境的PM1.5濃度大小、及從機板上測量的心率等值通過從機上的WiFi模塊發(fā)送到主機信息接收板，主機接收板通過液晶顯示屏顯示接收的數(shù)據(jù)值，如果周圍環(huán)境有數(shù)據(jù)異常，主機操作接收板接收到異常的數(shù)據(jù)時，通過設計蜂鳴器響應來發(fā)出報警提醒；從機采集模塊設置有四個提醒呼叫按鈕，來代表床位號，當用戶有需要可按下按鍵進行遠程呼叫，主機接收板上的OLED會顯示出相應的按鈕床位號且伴有蜂鳴器提醒，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控呼叫功能。主機接收板設有兩個工作按鍵開關來控制從機板上的兩個繼電器，用來控制繼電器是否工作的正常工作狀態(tài)，若按鍵按下時，則繼電器正常工作。1.2方案論證（1）單片機的選擇方案一：STC單片機優(yōu)點：可在線編程；程序空間大；有RAM；定位器多，有AD數(shù)模轉換；缺點：工作頻率低。方案二：AT單片機優(yōu)點：工作頻率高；與MCS-51兼容。缺點：執(zhí)行速度慢，需要編程器進行燒錄，沒有RAM，程序空間小。通過對比選用了STC單片機，該單片機用串口下載方式，操作便捷；執(zhí)行速度比AT單片機快，集成程度高，供能也更加的強大，綜合起來選用STC單片機。（2）蜂鳴器的選擇方案一：無源蜂鳴器缺點：內(nèi)部設計中沒有震蕩源，當有直流信號流過時，蜂鳴器不會進行呼叫，需要用到有一定頻率的波源去驅動才會正常工作。優(yōu)點：可以根據(jù)需求去調(diào)控需要的聲音頻率，端口具有多個功能，可以復用同一個端口，從而減少端口的使用，價格便宜。方案二：有源蜂鳴器優(yōu)點：內(nèi)部設計中含有震蕩源，只要上電有電流通過就會正常工作，不需要另用其他驅動源去驅動；而且用程序即可實現(xiàn)響應呼叫功能，操作控制方便，可耐高溫，常用于單片機設計中。缺點：聲音頻率不可控。本次設計中選用了有源蜂鳴器，蜂鳴器用來進行呼叫提醒，用單一的頻率的聲音即可，從有源蜂鳴器的性能出發(fā)，有源蜂鳴器內(nèi)部有專門的震蕩源響應，操作便捷，不需要外接驅動，且耐高溫，方便焊接，此次設計中，在單片機中通過代碼設置高低電平就可讓蜂鳴器正常工作，工作效率高。通過以上的同方式比較法，選出了四個采集模塊，本此遠程監(jiān)護設計選用了DHT11溫濕度模塊來采集和檢測從機板上附近的溫濕度值變化大小、MQ-2傳感器模塊來遠程檢測從機板被測環(huán)境煙霧濃度、GP2Y1010AU0F模塊來檢測從機板周圍環(huán)境的粉塵濃度大小、pulssensor來檢測從機板上被測心率的值，用這四個傳感器進行從機環(huán)境的數(shù)據(jù)采集。1.3小結通過課題，我學會了如何查閱資料和如何把知識運用到實際設計操作中。本文基于單片機，進行遠程健康監(jiān)護系統(tǒng)的設計，可以實現(xiàn)從板數(shù)據(jù)采集，通過WiFi無線技術對采集的數(shù)據(jù)進行傳輸且通過液晶將數(shù)據(jù)顯示出來，從機采集板設置有按鍵可進行呼叫，主機板設置有蜂鳴器可進行提醒。本系統(tǒng)采用遠程監(jiān)護的方式對從機數(shù)據(jù)采集和主機數(shù)據(jù)接收等模塊進行了升級和優(yōu)化。在代碼程序運行實現(xiàn)要求的功能結構設計，通過從機數(shù)據(jù)采集，主機實