基于以太網(wǎng)的醫(yī)院病人體溫遠(yuǎn)程自動檢測系統(tǒng)設(shè)計
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3．1 DS18B20驅(qū)動程序設(shè)計
單總線通信時只需要1根信號線，并嚴(yán)格按照特定的時序要求逐位交換信息，主機(jī)和從機(jī)允許數(shù)據(jù)雙向傳輸，但在同一時刻數(shù)據(jù)的傳輸只能是一個方向的。
(1)初始化時序
初始化時CPU首先發(fā)出一個復(fù)位信號將單線總線上所有DS18B20復(fù)位；然后釋放總線，改成接收狀態(tài)，單線被上拉電阻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(yīng)脈沖，此后便可對ROM，RAM進(jìn)行操作。
(2)讀／寫時序
①寫時序。CPU把I／O線從高電平拉至低電平時，作為一個寫周期的開始。寫時序包括2種類型即寫1時序和寫0時序。
②讀時序。當(dāng)CPU將I／O線從高電平拉成低電平時，就作為一個讀周期的開始，并且I／O線保持低電平至少為1μs。DS18B20的輸出數(shù)據(jù)至讀時序下降沿后的15μs內(nèi)有效。經(jīng)過15μs后讀時序結(jié)束，I／O線經(jīng)外部上拉電阻又變成高電平。讀／寫1位數(shù)據(jù)至少需要60μs，并在兩位數(shù)據(jù)之間至少要有1μs的恢復(fù)期。讀／寫1位數(shù)據(jù)時序的波形如圖5所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/199728.htm
3．2 液晶顯示驅(qū)動程序設(shè)計
利用點陣液晶顯示模塊LM6038D的串口模式，其時序圖如圖6所示。
LM6038D的顯示驅(qū)動程序包含了字符庫，由于系統(tǒng)只是簡單地顯示溫度數(shù)據(jù)，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。液晶每一頁只顯示4路DS18B20的數(shù)據(jù)，通過兩個按鍵可以上下翻頁查看其他DS18B20的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示格式：“1：+36．7℃”。
3．3 串口和網(wǎng)絡(luò)通信驅(qū)動程序設(shè)計
單片機(jī)和ZNE-100T‘模塊之間通過RS 232接口通信，采用中斷的方式進(jìn)行串口通信。單片機(jī)串口初始化波特率為9 600 b／s，單片機(jī)在初始化時，就先通過串口對ZNE-100T進(jìn)行初始化操作，包括設(shè)置服務(wù)器IP地址，本機(jī)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)光二極管會亮起。單片機(jī)單元加上ZNE-100T模塊，就構(gòu)成了病房主機(jī)，它和醫(yī)院監(jiān)控中心之間的通信協(xié)議如下：
每個病房主機(jī)都有一個ID號。單片機(jī)每隔1 min把采集到的8路溫度數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議打包之后通過串口發(fā)送給ZNE-100T，ZNE-100T則通過網(wǎng)口把數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)院監(jiān)控中心，此時紅色發(fā)光二極管會不斷的閃，表示正在發(fā)送數(shù)據(jù)。
4 醫(yī)院監(jiān)控中心
醫(yī)院監(jiān)控中心包括數(shù)據(jù)庫和監(jiān)控平臺。數(shù)據(jù)庫記錄從個病房主機(jī)發(fā)過來的病人的體溫數(shù)據(jù)，并且與病人的其他數(shù)據(jù)庫同步，便于醫(yī)生分析病人的病情變化。監(jiān)控平臺則實時顯示各床號病人的體溫數(shù)據(jù)，并對體溫變化異常的病床號進(jìn)行預(yù)警，同時顯示相應(yīng)的編號和床位信息，提示醫(yī)護(hù)人員注意檢查病人身體狀況。
5 測試結(jié)果和實際使用情況
(1)DS18B20溫度測量精度
在測試過程中選用了水銀體溫計同時測量溫度，以檢驗DS18B20的測量精度。在此測量20次體溫，DS18B20的測量結(jié)果和水銀體溫記的測量結(jié)果基本一致。
(2)監(jiān)控中心溫度顯示
在實際測試過程中，用5臺病房主機(jī)和監(jiān)控中心組成了一個測試網(wǎng)絡(luò)，可以在監(jiān)控中心實時看到各病房主機(jī)發(fā)送過來的溫度數(shù)據(jù)，每路溫度數(shù)據(jù)都可以以曲線或者數(shù)字的方式顯示。
6 結(jié)語
實踐表明，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定地測量多個人體溫度，可以正常與監(jiān)控中心通信，并且可以實時地在病房主機(jī)上顯示測量的溫度數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具備穩(wěn)定性好，成本低廉，采用單總線測溫技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)，便于實現(xiàn)分布式溫度測量，可以作為子系統(tǒng)模塊在醫(yī)院信息系統(tǒng)中應(yīng)。
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