设计方案
本次设计的内容是采用MICROCHIP公司的PIC18LF4620和超低功耗的CC2420为核心设计出一个传感器节点平台。传感器的输出信号经信号检测电路检测并经低噪声放大后送微处理器处理,信号经微处理器处理后送至CC2420传输,信号传输采用无线传输方式(无线收发芯片可以选择CC2420、CC2430等),节点接受到数据。 微处理器采用低功耗的PIC系列单片机(PIC系列单片机集成了大量的片内外设)以降低整个系统的功耗。
设计流程
在这次的设计里面,将整个系统研究方向分成三大部分。第一部分为温度传感器的选择和设计。第二部分是ZigBee芯片CC2420来作为无线传输元件,负责系统里面人体体温信息的传送,它也是人体体温信息与计算机观察界面之间唯一的沟通桥梁。第三部分则是利用VB计算机语言来开发一个可以供护理人员监控的计算机界面,用来显示ZigBee所传送回来的体温信息,提供给护理人员做即时监控。
研究目的
通常在一家大型的医院里面,会有很多需要被照顾的患者,所以每天花在测量他们体温上的人力需要很多,而且每位患者在一天当中,被测量体温的时间间隔太长,提出两种情况来说明:
情况一 :
假设某家医院有两百位患者,每一位患者从测量到纪录体温完成的时间需要五分钟,如果要在一小时内完成的话就要有十几个护理人员同时进行测量体温的工作。
情况二 :
假设早上八点和下午五点是护理人员测量患者体温的时间,当早上八点测量到患者体温是正常的,但如果患者在中午一点的时候体温发生异常情况,而且这个时候身旁刚好没有家人或者护理人员在照顾时,在这种情况下,护理人员就无法马上在第一时间掌握这突发状况,意外往往就会在这时候发生。因此,便要想要利用这次的设计来解决上面的问题,希望可以达到节省人力成本并且还可以增加测量次数,降低意外的发生。
这次的设计有三个主要的目的:
(1)节省测量患者体温的人力资源。
(2)增加测量的次数,以达到减少意外状况发生的几率。
(3)护理人员能拥有即时监控患者体温的功能。
为了达到上述的三个目的,所以必须要进行人体体温测量电子化的工作。借由温度传感器结合无线通信的技术,取代人力执行测量体温的工作,如此不但可以达到节省人力成本的目的,而且把测量工作电子化之后,测量的次数也可以依照需求而增加,达到降低意外的发生。最后,会把患者的体温通过计算机来显示,护理人员可以及时监护患者的体温状况。
本文工作
本毕业设计是通过无线通信技术实现一个便携式人体体温监护系统。运用ZigBee技术,通信距离为室外 50 米,通信速度为 250kbps。根据 IEEEE802.15.4 和 ZigBee Specification Ver 1.0,同时从本设计的实际出发,有所裁减地实现物理层、链路层和网路层的协议。
本文的主要工作如下:
(1)阅读、分析和理解 IEEE802.15.4 和 ZigBee 协议,了解 ZigBee 网络的特性以及通信原理。
(2)选择最适合用于本系统的人体体温传感器。
(3)设计软件结构,数据结构以及流程图。
(4)硬件原理图和 PCB 板的制作以及硬件的测试。
(5)硬件驱动程序的编写和测试。
毕业论文结构
本文的结构大致分为三大部分:第一部分是研究背景、目的、总体设计方案和设计流程图的介绍;第二部分是各部分硬件和软件的设计和实现方法;第三部分是结束语,对本设计做简要总结和评价。