基于以太網(wǎng)的醫院病人體溫遠程自動(dòng)檢測系統設計
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3．1 DS18B20驅動(dòng)程序設計
單總線(xiàn)通信時(shí)只需要1根信號線(xiàn)，并嚴格按照特定的時(shí)序要求逐位交換信息，主機和從機允許數據雙向傳輸，但在同一時(shí)刻數據的傳輸只能是一個(gè)方向的。
(1)初始化時(shí)序
初始化時(shí)CPU首先發(fā)出一個(gè)復位信號將單線(xiàn)總線(xiàn)上所有DS18B20復位；然后釋放總線(xiàn)，改成接收狀態(tài)，單線(xiàn)被上拉電阻R拉成高電平。在檢測到此上升沿后，DS18B20需要等待15～60μs才向CPU發(fā)出響應脈沖，此后便可對ROM，RAM進(jìn)行操作。
(2)讀／寫(xiě)時(shí)序
①寫(xiě)時(shí)序。CPU把I／O線(xiàn)從高電平拉至低電平時(shí)，作為一個(gè)寫(xiě)周期的開(kāi)始。寫(xiě)時(shí)序包括2種類(lèi)型即寫(xiě)1時(shí)序和寫(xiě)0時(shí)序。
②讀時(shí)序。當CPU將I／O線(xiàn)從高電平拉成低電平時(shí)，就作為一個(gè)讀周期的開(kāi)始，并且I／O線(xiàn)保持低電平至少為1μs。DS18B20的輸出數據至讀時(shí)序下降沿后的15μs內有效。經(jīng)過(guò)15μs后讀時(shí)序結束，I／O線(xiàn)經(jīng)外部上拉電阻又變成高電平。讀／寫(xiě)1位數據至少需要60μs，并在兩位數據之間至少要有1μs的恢復期。讀／寫(xiě)1位數據時(shí)序的波形如圖5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/199728.htm
3．2 液晶顯示驅動(dòng)程序設計
利用點(diǎn)陣液晶顯示模塊LM6038D的串口模式，其時(shí)序圖如圖6所示。
LM6038D的顯示驅動(dòng)程序包含了字符庫，由于系統只是簡(jiǎn)單地顯示溫度數據，所以字符庫做的比較小，只有“0～9”，“．”，“：”，“℃”，“+”以及“-”的字符編碼，采用16×16的字符大小。液晶每一頁(yè)只顯示4路DS18B20的數據，通過(guò)兩個(gè)按鍵可以上下翻頁(yè)查看其他DS18B20的數據。數據顯示格式：“1：+36．7℃”。
3．3 串口和網(wǎng)絡(luò )通信驅動(dòng)程序設計
單片機和ZNE-100T‘模塊之間通過(guò)RS 232接口通信，采用中斷的方式進(jìn)行串口通信。單片機串口初始化波特率為9 600 b／s，單片機在初始化時(shí)，就先通過(guò)串口對ZNE-100T進(jìn)行初始化操作，包括設置服務(wù)器IP地址，本機IP地址、網(wǎng)關(guān)、掩碼以及服務(wù)器端口號等，連網(wǎng)成功后，綠色發(fā)光二極管會(huì )亮起。單片機單元加上ZNE-100T模塊，就構成了病房主機，它和醫院監控中心之間的通信協(xié)議如下：
每個(gè)病房主機都有一個(gè)ID號。單片機每隔1 min把采集到的8路溫度數據按照通信協(xié)議打包之后通過(guò)串口發(fā)送給ZNE-100T，ZNE-100T則通過(guò)網(wǎng)口把數據發(fā)送到醫院監控中心，此時(shí)紅色發(fā)光二極管會(huì )不斷的閃，表示正在發(fā)送數據。
4 醫院監控中心
醫院監控中心包括數據庫和監控平臺。數據庫記錄從個(gè)病房主機發(fā)過(guò)來(lái)的病人的體溫數據，并且與病人的其他數據庫同步，便于醫生分析病人的病情變化。監控平臺則實(shí)時(shí)顯示各床號病人的體溫數據，并對體溫變化異常的病床號進(jìn)行預警，同時(shí)顯示相應的編號和床位信息，提示醫護人員注意檢查病人身體狀況。
5 測試結果和實(shí)際使用情況
(1)DS18B20溫度測量精度
在測試過(guò)程中選用了水銀體溫計同時(shí)測量溫度，以檢驗DS18B20的測量精度。在此測量20次體溫，DS18B20的測量結果和水銀體溫記的測量結果基本一致。
(2)監控中心溫度顯示
在實(shí)際測試過(guò)程中，用5臺病房主機和監控中心組成了一個(gè)測試網(wǎng)絡(luò )，可以在監控中心實(shí)時(shí)看到各病房主機發(fā)送過(guò)來(lái)的溫度數據，每路溫度數據都可以以曲線(xiàn)或者數字的方式顯示。
6 結語(yǔ)
實(shí)踐表明，該系統可以穩定地測量多個(gè)人體溫度，可以正常與監控中心通信，并且可以實(shí)時(shí)地在病房主機上顯示測量的溫度數據。該系統具備穩定性好，成本低廉，采用單總線(xiàn)測溫技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)，便于實(shí)現分布式溫度測量，可以作為子系統模塊在醫院信息系統中應。
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