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范文一：血库医用冰箱温度记录表
血库医用冰箱温度记录表
日期: 月 日
时间 上午8时 中午12时 下午8时 记录人 冰箱
上部 下部 上部 下部 上部 下部 医用储血箱
(单位:?)
医用低温箱
(单位:?)
试剂冷藏箱
(单位:?)
备注:储血箱温度要求:4?2?
医用低温箱温度要求:-20?以下
试剂冷藏箱温度要求:2-8?
血库医用冰箱温度记录表
日期: 月 日
时间 上午8时 中午12时 下午8时 记录人 冰箱
上部 下部 上部 下部 上部 下部 医用储血箱
(单位:?)
医用低温箱
(单位:?)
试剂冷藏箱
(单位:?)
备注:储血箱温度要求:4?2?
医用低温箱温度要求:-20?以下
试剂冷藏箱温度要求:2-8?
范文二：王维洲 20123509 医用冰箱温度控制器
医用冰箱温度控制器
作 者 姓 名： 王维洲 学 号： 20123509 指 导 教 师： 石亚和 教授 单 位 名 称： 信息科学与工程学院 专 业 名 称： 测控技术与仪器
东 北 大 学 2015年1月
Temperature Controller of Medical
Refrigetator
by Wang Weizhou
Supervisor: Professor Shi Yahe
Northeastern University
January 2015
课程设计（论文）任务书
Abstract
This paper introduces how to use microcomputer to control the medical refrigerator temperature at a degree of control precision. First thing is how to use the hardware to realize the circuit. In this design, set the temperature required with the keyboard, and measure the refrigerator temperature with DS18B20. Then the data are transmitted to the microcomputer for processing. The buzzer ringing simulates the working state of the refrigerator compressor, and the flow-water light flickering simulates the normal circumstances of refrigerator ’s temperature. Then we use specific programming to implement the control. In the main program, the compressor is started when the measuring temperature is higher than the ceiling temperature and is stopped when the temperature dropped to the floor temperature. The temperature measured and the temperature set are compared to each other constantly to determine whether the compressor works realizing the control of refrigerator temperature. The refrigerator temperature keeps nearby with the value set up with the keyboard.
Keywords: Temperature Controller of Medical Refrigerator, AT89C51, Buzzer, Flow-water Light.
摘要
本文介绍了如何用单片机实现医用冰箱温度的控制，
控制精度在
度。首先是怎
么用硬件实现该电路，本设计中，用键盘设定要求达到的温度， DS18B20测量冰箱温度，将数据传输到单片机进行处理，用蜂鸣器的鸣响模拟冰箱压缩机的工作状态，用流水灯的闪烁模拟冰箱温度处于正常情况。然后用具体的编程实现该控制，在主程序中，若测量的温度高于上限温度时，则启动压缩机。当温度降到下限温度时，停止压缩机工作。检测到的温度不断和设定的温度进行比较，决定压缩机是否工作，实现冰箱温度的控制，其冰箱的温度维持在通过键盘设定的值附近。
关键词：医用冰箱温度控制器，AT89C51，蜂鸣器，流水灯
目录
课程设计（论文）任务书 . ................................................................................................ i Abstract .............................................................................................................................. i i 摘要 . .................................................................................................................................. i ii 第一章 绪论 . ..................................................................................................................... 1
1.1医用冰箱温度控制器简介 . ................................................................................. 1 1.2设计主要内容 . ..................................................................................................... 1
1.2.1温度获取 . .................................................................................................. 1 1.2.2温度控制 . .................................................................................................. 2
第二章 系统硬件设计 . ..................................................................................................... 3
2.1硬件组成 . ............................................................................................................. 3 2.2DS18B20测温模块 .............................................................................................. 3 2.3蜂鸣器模块 . ......................................................................................................... 4 2.4温度显示模块 . ..................................................................................................... 4 2.5流水灯模块 . ......................................................................................................... 5 第三章 系统软件设计 . ..................................................................................................... 6
3.1 主程序 . ................................................................................................................ 6 3.2主程序框图及初始化 . ......................................................................................... 8 第四章 实验与分析 . ....................................................................................................... 10
4.1 设置温度 . .......................................................................................................... 10 4.2 检测温度 . .......................................................................................................... 10 4.3 降温过程 . .......................................................................................................... 10 参考文献 . ......................................................................................................................... 12 心得体会 . ......................................................................................................................... 13 附录一 程序清单 . ........................................................................................................... 14 附录二 原理图 . ............................................................................................................... 15
第一章 绪论
1.1医用冰箱温度控制器简介
每个医疗科室必配设备，主要用于放置和保存各类药品、血培养瓶、疫苗、酶、激素、干细胞、血小板、精液、移植的皮肤以及动物的组织样本、提取的RNA 以及基因文库和一些重要的生物和化学试剂等特殊药品的专业冷藏柜①。
1.2设计主要内容
1.2.1温度获取
在本设计中，医用冰箱通过数字温度传感器DS18B20获取冰箱内部温度T1，人们可以通过键盘输入希望达到的温度T2，这两个数据经传输送到单片机，进行判断处理。其中T2只输入一次，而单片机不断的去检测冰箱温度T1，不断和T2比较，因此达到了对冰箱温度的实时控制。
其中，选用DS18B20数字温度传感器有其理由所在。在传统的模拟信号温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用了抗干扰能力强的新型数字温度传感器DS18B20，它有以下主要特性：
（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V ，在寄生电源方式下可由数据线供电；
（2）独特的单线接口方式，DS18B20 在与单片机连接时仅需要一条口线即可实现单片机与DS18B20 的双向通讯；
（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；
（4）DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃
（6）可编程的分辨率为9～12 位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃；
键盘采用4×4的矩阵键盘，单片机通过行扫描法对其扫描，可以在软件部分定义每个按键的数值，因此可以得到人们设定的温度值。此设计中，键盘设置温度时设置成整数温度即可。
1.2.2温度控制
当得到冰箱温度T1和设置温度T2后，单片机判断这两个数值并作出命令执行硬件电路。在实际的冰箱温度控制中，通常冰箱温度维持在一个温度范围内，在此设计中，由于DS18B20在-10～+85℃时精度为±0.5℃，因此可以设置次冰箱的温度范围在T2±0.5℃。当温度升高到T2+0.5℃时，启动压缩机进行降温；当温度降低到T2-0.5℃时，停止压缩机的工作。这样反复检测，反复判断，是温度维持在了T2±0.5℃；由于医用冰箱通常在4℃左右，故T2的值一般大于0。实际操作中，可以根据实际需要进行设置0～+85℃的任意值。此课程设计中，处于现实考虑，当压缩机工作时，用蜂鸣器进行模拟，蜂鸣器鸣响说明冰箱在降温过程中；当冰箱内温度正常时，用8个LED 组成的流水灯表示压缩机没有工作的正常状态。
第二章 系统硬件设计
2.1硬件组成
在硬件设计电路中，用到了AT89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，8个数码管，8个LED 和电阻组成的流水灯，一个蜂鸣器，4×4的矩阵键盘，2个74LS595芯片。基本硬件结构图如图2.1所示②。
图2. 1 医用冰箱温度控制器硬件组成
检测到的温度T1和设置的温度T2分别在左边4个和右边4个数码管显示。T2经设定在工作中不在变化，而T1随着环境温度不断地发生变化。
2.2DS18B20测温模块
图2.2 DS18B20模块电路图
单片机通过P1.3给数字温度传感器DS18B20发送命令且获得数据。
2.3蜂鸣器模块
2.4温度显示模块
东北大学单片机课程设计说明书
P 10
图2.3 蜂鸣器模块电路图
图2.4 温度显示模块电路图
单片机将数据送到74LS595且通过控制实现数码管的显示。
单片机通过P3.6给蜂鸣器脉冲信号，使得蜂鸣器鸣响和停止鸣响。
4
4LS595
第二章 系统硬件设计
2.5流水灯模块
图2.5 流水灯模块电路图
流水灯为上拉型的，通过P2.0-P2.7给LED 灯高低电平，决定其灭还是亮，周期性的顺序给这8个LED 灯低电平，即实现了流水灯的效果。
第三章 系统软件设计
3.1 主程序
void main(void) {
uchar key_value1,key_value2; double p,q,h; uint tr; //延时
static unsigned short int jinagwen_flag=0;
jinagwen_flag=zhengchangjiance;
while(1) {
while(1) {
Write1_595();
key_value1 = Scan_Key(); //keydown();
if(key_value1==key_value2) continue;
else
switch(key_value1) { }
case 0:break;
case 0x88:led_buf1[6] = 0,p=0;break; case 0x84:led_buf1[6] = 1,p=1;break; case 0x82:led_buf1[6] = 2,p=2;break; case 0x81:led_buf1[6] = 3,p=3;break; case 0x48:led_buf1[6] = 4,p=4;break; case 0x44:led_buf1[6] = 5,p=5;break; case 0x42:led_buf1[6] = 6,p=6;break; case 0x41:led_buf1[6] = 7,p=7;break; case 0x28:led_buf1[6] = 8,p=8;break; case 0x24:led_buf1[6] = 9,p=9;break;
}
continue;
else break;
while(1) { }
p=led_buf1[6]; //jianceprogram
delay0(10);
q=led_buf1[7];
Write1_595();
key_value2 = Scan_Key(); if(key_value2==key_value1) continue; else
switch(key_value2) { }
case 0:break;
case 0x88:led_buf1[7] = 0,q=0;break; case 0x84:led_buf1[7] = 1,q=1;break; case 0x82:led_buf1[7] = 2,q=2;break; case 0x81:led_buf1[7] = 3,q=3;break; case 0x48:led_buf1[7] = 4,q=4;break; case 0x44:led_buf1[7] = 5,q=5;break; case 0x42:led_buf1[7] = 6,q=6;break; case 0x41:led_buf1[7] = 7,q=7;break; case 0x28:led_buf1[7] = 8,q=8;break; case 0x24:led_buf1[7] = 9,q=9;break;
if(key_value2==0x00) continue;
else break;
while(1) {
{Write2_595();
}
led_buf2[0] =(tr/1000); led_buf2[2] = (tr%100)/10; led_buf2[4] =0;
led_buf2[1] =(((tr%1000)/100))+10; led_buf2[3] = (tr%10); led_buf2[5] =0;
led_buf2[7] =led_buf1[7] ; }
led_buf2[6] =led_buf1[6] ; h=((double)tr)/100; //温度判断和控制
if((jinagwen_flag==zhengchangjiance) &&(h>(p*10+q)+0.5)) {
fengmingqi();
jinagwen_flag=jiangwenguocheng;}
if((jinagwen_flag==zhengchangjiance) &&(h<=(p*10+q)+0.5))>
liushuideng();
}
if((jinagwen_flag==jiangwenguocheng)&&(h<(p*10+q)-0.5))>
liushuideng();
jinagwen_flag=zhengchangjiance;
}
if(jinagwen_flag==jiangwenguocheng) {
fengmingqi();
}
} }
3.2主程序框图及初始化
主程序框图如图3.1所示：
东北大学单片机课程设计说明书
第三章 系统软件设计
图3.1 主程序框图
第四章 实验与分析
4.1 设置温度
该医用冰箱在工作之前应该先根据实际情况设定温度值T2，由于整个装置是模拟装置，测量的温度大概在室温25℃左右，故可设置与28℃，通过人手去触摸温度传感器，使得检测到的温度值升高，可以超过28.5℃，当松开手之后，则自动降至27.5℃。因此可以观察整个温度控制过程。
已经设置好的温度T2，显示在右边4个数码管, 如图4.1.
4.2 检测温度
当设置好温度T2后，温度传感器检测到的温度会输入单片机，以便比较控制冰箱内的温度。检测的温度T1显示在左边4个数码管，如图4.1.
4.3 降温过程
当T1>T2+0.5℃时，蜂鸣器开始鸣响，表示压缩机在工作降温过程中，如图4.1.
图4.1 降温过程图
当T1
图4.2 正常温度图
参考文献
[1] 蒋丹. 浅谈医用冰箱的管理[J].江苏省苏州市第五人民医院，2012:1.
[2] 陈延奎. 基于MCS-51单片机的电冰箱控制器[J].电子工程师，2008,34（2）：1-2
心得体会
在这一周的单片机课程设计中，遇到了好多困难，也收获了好多。首先在绘制原理图和PCB 印刷电路板时，由于经验甚少，对软件使用及其一些电器规则不太熟悉，在第一次板子画完之后，自己都感觉很失败，DRC 检验的时候出现了好多错误，有的是由于安全距离的问题，最严重的是Net-broken 的错误，刚开始我不知道这是一个什么问题，所以让老师帮我检查，结果不仅仅这些，就连最基本的元器件布局都不合理，浪费板材，而且连线不可理，导致最后连线遇到障碍，真的是越连越“无路可走”了，老师给我指导了之后，也明白了好多自己没有发现的问题，所以想重新导入网络表，重现画一次。第二次绘制PCB 板效率和效果比较好，由于注意了上一次画板的问题，所以用了4个小时就绘制完成了，当这次检验时又发现了Net-broken 的错误，但我还是不知道是什么错误，但这次总共的错误就这一个。我尝试着把有问题的那个线路打开，一步一步走，最后唯一发现我在顶层和底层有两条电路连在一起但是没有过孔，我就尝试着打了一个过孔，结果竟然No Error了，原来是这样！！！对第二次制板特别欣慰。这次绘制电路板使我对protel99软件熟悉了很多，也学习了很多，真的感觉花费这些时间很值得。
然后就是编程了，之前编程实现实际应用的经历很少，所以我决定这次抓住一定要抓住机会好好锻炼锻炼。在之前选择课设题目时，我并没有考虑哪个好做，只是选择了比较感兴趣的医用冰箱温度控制器。结果实际做的时候发现，我的课设题目根本不在需要其他外设了，这个感觉是一个遗憾，内心讲，还是希望做一些外设的器件，练一练，但实际情况是老师给的板子上东西已经足够了。所以最后我决定不在纠结外设的东西，好好熟悉原来板子上的东西，把本来有的器件一定要用明白。整个编程过程花了差不多两天时间，这次仅仅往单片机下载程序就下了120多次，我很感慨自己这么多次竟然坚持下来了！当最后的调试结果出来之后，快乐只能自己体会到！
一周很快，有为了这次课设通宵的那两个晚上，一次是绘制PCB 板，一次是赶着编程。学习了很多，和队友配合十分默契。我坚信这次课程设计对我以后的学习和工作会带来很多帮助。
特别感谢老师每一次耐心地指导和教诲，因为我让老师看我第一次画的板子时，我自己都感觉整个图特别乱，不忍直视！！而老师却很平静地给我指出我的错误，还帮我改正，布局！再次感谢老师！希望您以后工作顺利，身体健康！！同时也特别感谢帮助我的同学，感谢队友陈康的信任和支持，合作愉快！
附录一 程序清单
#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //检测模块 ******************************************************************** #define NOP() _nop_() /* 定义空指令 */ #define _Nops() _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /*定义空指令*/ sbit DAT_595_PIN = P1^0; sbit SCK_595_PIN = P1^2; sbit RCK_595_PIN = P1^1; sbit DQ=P1^3; sbit BEEP = P3^6; uchar code num_buf2[22]= {0xf5,0x05,0xb3,0x97,0x47,0xd6,0xf6,0x85,0xf7,0xd7, //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0xfd,0x0d,0xbb,0x9f,0x4f,0xde,0xfe,0x8d,0xff,0xdf,0x02,0x00}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. uchar code bit_buf2[8]={0x7f,0xbf,0xDf,0xef,0xf7,0xfb,0xfD,0xfe}; uchar data led_buf2[9] = {21,21,21,21,21,21,21,0,21}; #define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}; uchar IRDIS[2]; uchar IRCOM[4]; void delay0(uchar x); //x*0.14MS void Write2_595(void); void Init_DS18B20(void) ; unsigned char ReadOneChar(void); void WriteOneChar(unsigned char dat); unsigned int ReadTemperature(void); void delay_18B20(unsigned int i) ; //设置模块 ******************************************************************** void Delay(void); void Write1_595(void); uchar Scan_Key(void); ******************************************************************** //蜂鸣器模块 ******************************************************************** void fengmingqi(void); void delay1(void); //流水灯模块 ******************************************************************** void liushuideng(void); void delay2(unsigned int t); #define zhengchangjiance 1 #define jiangwenguocheng 2 ******************************************************************** 附录二 原理图 附录二 原理图 东北大学单片机课程设计说明书 P10 4LS595 -15- MY R R RE P1 MY RE P2SPA SPA C C K K 9 543211 236789P1P1P1P1P1P1P1P1V V P0P0P0P0P0P0P0P076543210CC CC 0 1234567V 医用冰箱温度无线监测系统的研制 成都理工大学 硕士学位论文 医用冰箱温度无线监测系统的研制 姓名:张彪 申请学位级别:硕士 专业:测试计量技术及仪器 指导教师:方方 20100501摘 要 医用冰箱温度无线监测系统的研制 作者简介:张彪,男,1984年 1月生,师从成都理工大学方方教授,2010 年 6月毕业于成都理工大学测试计量技术及仪器专业,获得工学硕士学位。 摘 要 随着 2000年卫生部《血站基本标准》文件的出台,各个医院都制定了自己 的血液检查标准并建立了相应的血液温度采集规范,同时大部分针对血液温 度采 集的无线数据传输仪器和设备也陆续上市,为血液等的监测提供了便利,同 时也 节省了资源。目前,虽然国内生产的对医用冰箱或冷库的监测系统种类较多, 但 是由于无线传输芯片本身价格较贵,加之市场上对温湿度监测的仪器都有附加功 能导致其每个监测点的价格昂贵,只有少部分的医院能够使用此类仪器,为大面 积推广医用冰箱温度无线数据传输监测系统带来了困难。因此,研制一种价格低 廉、功能简单且稳定可靠的医用监测系统迫在眉睫。 本文所研究设计的医用冰箱温度无线监测系统正是针对上述现象,提出了性 价比较高的解决方案。为医用冰箱温度无线采集提供了一种全新的设计方案,不 仅解决了无线数据传输仪器价格昂贵的难题,同时也为诸如血库等温度无线监测 提供了技术借鉴,便于此类设备的进一步推广。从技术上论,国内外对于温度监 测的方案很多,但是一般来说传输方式只有两种:有线方式和无线方式。有线方 式结构简单易于实现,应用场所很多,但是由此带来的布线复杂,后续硬件维护 不便,布线成本增加的缺点,使其在密闭环境的应用受到了限制。无线方式结构 复杂,一次性投入较大,但是布局简单,省去了布线环节,便于封闭式环境的数 据传输。 本文研究设计的医用冰箱温度无线监测系统分为客户端软件、下位机温度检 测发送端和数据中继端。客户端软件是基于 Visual Basic开发平台编写的,界面 友好便于操作,同时也便于软件的升级管理。下位机温度检测发送端以及数据中 继端硬件部分的微处理器采用 ATMEL公司生产的单片机,体积小、结构简单、 价格便宜;采用的无线数传模块无硬件编解码功能,需要软件来实现,这部分的 功能在下位机微处理器中实现。下位机软件是基于 Keil C51开发平台编写的, Keil C51是美国 Keil Software公司出品的 51系列兼容单片机 C语言软件开发系 统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势, 因而易学易用。 上位机客户端软件界面中,为用户提供了丰富的功能显示和设置。功能显示 和设置包括温度显示区、阈值设置区、短信端口设置和通信设置区。其中,通信 I 成都理工大学硕士学位论文 端口设置区包括设置串口号、波特率、奇偶校验位、数据位、停止位;阈值 设定 区可以设置监控温度最大最小值。除以上的设置外,在主界面区还有一个短信开 启按键,开启此按键可以打开附加功能,当监测的温度值超过阈值时可以通过短 信方式向用户的终端提供报警信息,使用户可以实时掌握监测系统的相关情况。 此外,点击历史数据按键可以打开历史数据窗口,查看以前采集存储的数据,同 时在历史数据窗口还提供有数据删除功能,方便用户管理数据,历史曲线按键可 以显示过去一段时间内数据的波动情况,为用户提供了清晰明了的直观数据情 况。下位机软件中提供了定时选择按键,可以根据实际情况选择计时的时间间隔, 灵活方便。状态指示灯,所有的下位机开机时状态指示灯会连续闪烁两次,提示 用户设备工作正常,当进行数据传输时,温度检测发送端发送一个数据,状态指 示灯闪烁一次,数据中继端每接收一个数据,状态指示灯闪烁一次,以此提示整 个系统工作状态良好。 最后,在系统的联机状态下,将温度检测发送端置于医用储血冰箱的冷藏室 和冷冻室进行全系统测试。经过严格测试来验证温度检测发送端的工作状态 和数 据接收端的数据完整性。结果表明,整个系统工作正常,可靠稳定、数据传输 正 确,实时性强,无数据丢失现象发生。此次测试的成功,为后续产品的研制提 供 了可靠地依据,同时也为后续设备的开发提供了技术支撑。 关键字:医用冰箱 温度采集 无线数传模块 短信猫 客户端 II Abstract A Design Of The Wireless Monitoring System Of Temperature For Medical Refrigerator Introduction of Author: Zhang Biao, Male, was born in January, 1984 whose tutor was professor Fang fang, graduated from Chengdu University of Technology in Test Measurement Technology and Instruments and granted the Master Degree in June, 2010 AbstractWith releasing of standard for blood station construction, specifications for temperature collection of blood were established in hospital. Many instruments for monitoring blood temperature of medical refrigerator are appearing in people’s daily life, making the work of temperature collection easier and needing only few people to monitoring the temperature of blood. Nowadays, in china, although there are more and more these kinds of instruments, but the price of wireless transmission chip is expensive and all instruments have additional features. So instruments of monitoring system are also very expensive, only a few hospitals can afford these instruments. This situation handicaps the using of these kinds of monitoring instruments in many hospitals. Therefore, the sensitivity of designing a kind of cheap and simple instruments is very importantIn order to resolve the problem, the design of the wireless monitoring system of temperature for medical refrigerator was introduced in this thesis. This system not only makes the price of a instrument more cheap, but also is used widely in many hospitalsAlthough there are many technology suggestions in producing temperature monitoring instruments, in transmission ways, there are only two ways. It includes cable transmission and wireless transmission. Cable transmission is easy to use and utilized in many places, but needs many cables and is not used in closed environmentComparing with cable transmission, wireless transmission needs much money in first stage of construction, but it is easier to service in follow-up stages and not need wire The wireless monitoring system of temperature for medical refrigerator includes three parts: client, monitoring and sending part and data receiving and transmission partClient software is based on the Visual Basic integrated development environment. VB IDE has friendly interface and is easy to operate. Micro controller of ATMEL is used in monitoring and sending part and data receiving and transmission part. This kind of micro controller is small, simple in architecture and cheap in price. Wireless modules do not include hardware of coding and decoding. So the function of coding and decoding achieves by software. The software of monitoring and sending part and data receiving and transmission part is based on the Keil C51 IDE. Keil C51 IDE is produced by Keil Software. It is compatible with 51 series micro controller software.C III 成都理工大学硕士学位论文 language is superior to Assembly language in function, structure, readability, maintainability, and is easy to useIn client software, client can set the serial ports, temperature threshold, and the function of short message. Besides, client also grasps basic situation, such as blood temperature, room temperature. In window of serial ports, clients can set baud rate, stop bit, parity bit, Data bit. In window of temperature threshold, clients can set imum and minimum temperature. When temperature is not within the range, alarm information is through GPRS in short message. In window of historical data, clients can operate historical data, such as delete data, edit data. Besides, this window offers the function of data curve. In lower machine, clients can set temperature sampling frequency. In order to view appearance of data transmission, there is a status indicator LED. When there is a data sending or coming, status indicator LED lights once At last, for the purpose of testing the wireless monitoring system of temperature for medical refrigerator, we place monitoring and sending part in medical refrigeratorIn order to testing the reliability of the system and accuracy of receiving data, we let the system continuous work for days. It is indicated that the system is reliability, non data missing phenomenon. This succession not only provides the foundation for producing goods, but also offers technical supportKeyword: Medical Refrigerators Temperature Collection Wireless Module GSMModem Client IV 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 成都理工大学 或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名: 年月 日学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 成都理工大学 有关保留、使用学位论文的规定, 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和 借阅。本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名: 学位论文作者导师签名: 年 月 日第 1章 引 言 第 1章 引 言 1.1 选题依据及研究意义 目前,国内外应用温度监测的场所越来越多,其中包括博物馆监测、图书馆 监测 、实验室监测、电子车间监测、 食品车间环境监测、公共环境监测 、 电 网计量室监测、 洁净环境监测、医药仓库监测、医药生产车间监测、 医用冰箱 环境监测、 冷库环境监测 、低湿材料生产车间环境监测等。近年来,随着应用 场所的不断增多,针对各种场所设计的温度监测方案也各不相同,大致上分为通 用型和专用型两种。通用型适用的范围广、工作条件要求不高、造价相对低廉, 相比通用型温度监测方案,专用型的应用范围较窄、工作条件要求苛刻,每个方 案不尽相同,带来的造价也相对较高。 从上述列举的应用领域中可以看到,温度监测在医疗领域的应用十分广泛。 同时,卫生部《血站基本标准》文件中对医用储血冰箱温度的质量控制提出了严 格要求,各个医院都建设了自己的血站标准,并按照文件的相关要求建立有关血 液指标的日报表、周报表、月报表。由于医用储血冰箱温度的实时记录工作繁琐, 任务量大,需要配备专人检查、手动测量的温度不够准确,为应对这一现象,市 场上出现了用于医疗领域参数监测的仪器。 目前国内生产的对医用冰箱或冷库的监测系统种类较多,所用技术不同,而 且各个公司的产品侧重点不同,有的侧重底层监测装置的功能,有的侧重上位机 软件的功能,由此导致在产品的性能及价格上的差异。为了能够将上述两种类型 的温度监测优点有效地结合,设计一种结构简单、适用范围相对较广、工作稳定 可靠、性价比较高的可用于医疗领域的温度监测系统显得尤为重要。 从技术上讲,温度监测系统可以采用有线和无线两种方式,有线监测主要用 于开放的、监测点距离相对较近的环境;无线监测主要用于密闭的、监测点距离 监测中心较远的场所。针对医用冰箱的温度检测,经研究论证后认为采用无线方 式传输是合理的。现今,无线技术发展迅速,无线传输的方式也有很多,比如: 最早的红外传输,现在的蓝牙、Zigbee等等。 基于上述原因,本课题研究并设计了一种低成本的医用冰箱温度无线监测系 统。 1.2 研究现状 现今,随着科学技术的不断发展,无线通信技术在医疗仪器中的应用也越来 越多,各种医疗器械也正朝着无线的方式迈进。 1 成都理工大学硕士学位论文 目前医疗仪器中采用的数据传输有两种方式:总线式和无线式。总线式即通 过有线的方式将采集的数据通过现场总线传输至客户端,无线式则是通过无 线传 输(蓝牙、GSM、ZigBee等等)将采集的数据传输至客户端进行处理。无线传 输方式也是目前比较流行的方式。例如:南方医科大学的余学飞等人撰写的文章 《无线传送技术在医疗仪器中的应用》中提出了基于编码芯片 PT2262和解码芯 片 PT2272的无线发射及接收电路,并介绍了由其构成的无线传送技术在医疗仪 [1] 器中的典型应用 。 安徽理工大学的刘国巍撰写的《低功耗无线温度传感器的设计与实现》介绍 了利用凌阳单片机 SPCE061A强大的数据处理能力和低功耗优势,结合蓝牙模块 的嵌入式应用,实现了一种无线温度传感器的设计。该传感器可将采集到的温度 数据实时可靠地传输给控制终端,有效地克服有线传感器在测量中的局限性。还 针对蓝牙技术的特点,探讨了无线温度传感器的低功耗设计方法,为无线温度测 [2] 量提供了借鉴 。 北京理工大学的彭祖林等人在《用于测量体温的无线实时监测系统的设计与 实现》文章中介绍了一种基于无线数字传输芯片和单片机构成的病人体温监护系 统。该系统中,无线数字传输芯片采用 nRF2401无线收发一体芯片,温度传感 器采用 DS18B20单总线数字传感器,处理器采用 ADuC812。运行表明,该系统 [3] 稳定可靠、使用方便 。 除了无线测量体温的医疗仪器外,无线传输也运用到了测量脉搏的仪器中。 例如:大连交通大学的李亚荣,艾杰在他们撰写的文章《智能化无线遥控脉搏测 试仪的设计》中介绍了一种以 C8051F020单片机为主要控制芯片,同时采用编 [4] 解码芯片组 PT2262/PT2272,配以射频发射接收模块实现无线遥控脉搏测试仪 。 除医疗仪器外,医用冰箱在医院的使用也是比较普遍的。医用冰箱主要是用 于储存血液、疫苗等非常温的物质,用以保护其品质不受影响。为了监测冰箱的 温度,各个生产厂商都设计了对医用冰箱温度的无线监测装置。就目前而言,国 内生产此类产品的公司较多,其中南京百沃科技有限公司生产的 ICESPY无 线温 湿度监测系统比较典型。该监测系统分为三个部分:SCOUT无线温度节点、EC -HO无线转发器、监控软件。 SCOUT无线温度节点功能特点:按照设定的间隔测量、存储和发送准确的 温度数据、无线温度节点的参数通过无线传输进行设置、自动和连续的发送当前 数据到 BASE无线接收器、通讯距离:高达 1000米(开阔空间)、自动以 1分钟、 10分钟或 1小时的固定间隔记录温度、报警黄色 LED每 10s钟闪烁一次表明运 行正常、无线通讯时红色和和蓝色 LED灯闪烁。SCOUT无线温度节点如图 1-1 所示。 2 第 1章 引 言 图 1-1 SCOUT无线温度节点 EC-HO无线转发器功能特点:接收、存储来自 SCOUT无线温度节点的数 据,上传到电脑。EC-HO无线转发器如图 1-2所示。图 1-2 EC-HO无线转发器 监控软件功能特点:支持单机单个用户、数据图表、列表、简表等方式显示, 按传感器位置分类显示,易于查看。报警预览、报警记录简表、数据打印等功能。 传感器参数、报警参数等设置功能、按传感器位置进行分区管理系统设备、用户 账户设置与管理、包括 5个不同功能的应用软件,一个共同的数据库,实现不同 应用软件间的数据通讯。使用简单,界面生动友好、每年进行升级,监控软件的 主界面如图 1-3所示。图 1-3 监控软件界面图 3 成都理工大学硕士学位论文此外,杭州尽享科技有限公司生产的无线温湿度监测系统也很有代表性。该 监测系统是利用无线技术通过专用频段,对血车、血浆库、保鲜库、储藏柜、冰 箱、冷冻柜、医院、机房、干燥箱等多点的温度、湿度进行无线联网监测记录, 通过采集器将温度、湿度信息转换为无线信号,传输到中继模块,经过 TCP/IP 协议将数据直接传输到控制中心电脑上,计算机将信号进行处理,以报表、曲线 等形式显示出来,系统具有自动记录存储、打印曲线和报表、历史数据查询、自 动报警等功能,其系统结构图如图 1-4所示。图 1-4 杭州尽享科技无线温湿度监测系统结构图 该系统安装方便、无需穿墙打孔、不需重新布线;监测的温度、湿度数据能 自动的传输到计算机上,无需人工干涉,数据传输过程中稳定性高、抗干扰能力 强。系统具有超限报警功能,当温湿度数据超过设定标准时,系统会自动拨打预 先设定的电话号码或移动电话,并同时有声光报警功能,能够及时通知管理人员 进行报警处理。此外,该系统安全可靠,其无线连接方式采用网络专用通讯协议, 并使用国家无线电管理委员会获准的专用频段,不会对其他医疗设备形成干扰。 多种报警方式可供选择,超温自动音乐、手机短信、电话报警、邮件报警等并具 有管理权限分级功能。 目前,杭州尽享科技无线温湿度监测系统在北京红十字血液中心、北京市疾 病预防控制中心、全国各中心血站、疾病预防控制中心、中国医科大学、中国军 事科学院、国家中药评价中心、生物制药公司等运用。 华图公司自主研发的 Super系列温湿度记录仪不但单独监测性能出色,而且 还能通过 RS485/RS232接口/RJ45(以太网)支持工业总线或者以太网数据传输, 4 第 1章 引 言 使得华图记录仪联网非常快捷方便,性能稳定可靠。华图公司自主研发的 Super 系列温湿度记录仪监测端仪器如图 1-5所示。图 1-5 华图公司温湿度记录仪实物图 华图公司开发的 ToMonitor记录仪网络管理平台软件,界面友好直观,对用 户监控重点区域的温湿度环境发挥了巨大作用。通过 ToMonitor,用户可以远程 实时监测每一个监测点数据,并对这些监测点进行设置,包括上下限报警,开停 机,以及下载数据等等,数据采集显示界面如图 1-6所示。图 1-6 华图公司的 ToMonitor记录仪网络管理平台软件界面图 下图 1-7为 ToAnalyzer历史数据分析软件,该软件可以显示历史数据曲线图, 同时可以显示数据的相关采集时间和备注信息等。 5 成都理工大学硕士学位论文图 1-7 ToAnalyzer历史数据分析软件界面图 从上述国内外研究现状可以了解到,目前应用于医疗领域的温湿度无线监测 系统大致包含三个部分:温度采集传输端、数据转发器、上位机客户端。温度采 集传输端和数据转发器都是采用无线传输方式,但是所用技术有区别,上位机客 户端软件虽然采用的开发平台的不同,但是客户端软件的功能大同小异。上 述研 究的成果其共有的优点为稳定可靠、快速简便,客户端软件界面友好,功能丰富; 其缺点为单个的温度传输端和数据转发器价格昂贵,且其客户端软件的维护费用 偏高,不适合大面积推广使用。 1.3 研究内容及成果 本课题是在成都晓夜信息技术有限责任公司关于医疗设备改进的课题中产 生的,同时在该公司的设备及资金支持下,完成了本次课题的设计和应用,并进 行了相关的试验和产品的初期设计定型。本次课题已经完成了客户端软件的编 写、温度监测端和数据中继端的相关硬件和软件设计,并已投入使用。 本课题的研究方向是实现医用冰箱温度无线监测系统中监测点和中继点的 硬件方案设计,以及各个点中嵌入式软件和客户端软件的设计。在系统总体设计 方案中,阐述了两种不同的设计方案,通过对比优缺点,最终确立了本次课题采 用软件编解码的方式作为本次课题的设计方案。该方案中温度监测点采用微控制 器进行温度的采集和编码发送,数据中继端采用微控制器进行解码并通过 RS232 串行通讯协议上传数据进行显示存储。运用软件工程学的知识,对软件进行系统 分析后,设计了下位机软件程序;同时对客户端进行需求分析,在 VB开发平台 上编写了上位机软件,最终完成了整个系统设计。 全文共分为六个章节: 6 第 1章 引 言 第一章:引言 阐述医用冰箱温度无线监测系统研究的意义以及国内外在这一方面的研究 发展情况同时介绍了本课题的主要研究内容及成果。 第二章:系统总体方案设计 本章主要针对医疗领域的温度监测系统的现状,介绍了系统的总体设计方 案。其中包括两种设计方案,并对两种设计方案进行了对比,最后确立本课题的 设计方案。 第三章:系统硬件方案设计及实现 本章主要介绍了下位机系统的硬件组成和设计。其中包括温度无线发送检测 点和数据中继端的器件选型、方案设计、原理图分析、印制电路板设计,此外, 还介绍了短信猫的硬件电路指标。 第四章:系统下位机软件设计及实现 本章主要阐述了下位机系统中基于 Keil C51软件开发平台的下位机软件设 计方案和步骤,并简要对部分程序做了说明。 第五章:系统上位机软件设计及实现 本章主要介绍了基于 VB开发平台的系统客户端软件设计,并对客户端的各 个功能模块进行了介绍,列举了部分设计例程。 第六章:系统集成及调试 本章讨论了系统上位机和下位机硬件和软件的调试过程,并对调试过程中遇 到的问题进行了阐述并指出了解决方法,同时展示了调试过程中的测试图。 结论: 主要说明了该系统的工作状态和性能指标以及取得的成果,并对后续的研发 工作提出了改进建议。 7 成都理工大学硕士学位论文 第 2章 系统总体方案设计 随着科技的进步以及医疗事业的发展,用于医疗设备和医疗设备生产过程的 各项监测系统孕育而生,这其中包括对医药仓库、医药生产车间、血库环境以及 医用冰箱环境的监测。基于这些应用环境,市场上已经出现了很多用于诸如温度、 湿度等监测目的的系统。随着应用环境的要求不同,这些系统中有采用有线方式 进行数据采集传输的方案,也有采用无线方式进行数据采集传输的方案,两个方 案各有利弊。本文吸收了以上系统的优点,研究和设计了医用冰箱温度无线 监测 系统。 2.1 系统总体设计方案概述 随着无线技术的日益发展,无线传输技术的应用也越来越被人们所接受。无 线传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、 性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式,建立监控点和监控 中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化交通、运输、水利、航运、铁路、 治安、消防、边防检查站、森林防火、公园、景区、厂区、小区等领域得到了广 泛应用。 在医疗领域中,现有的关于药品的温湿度监测系统,普遍采用无线传输的方 案。所谓无线传输,就是利用电磁波传输数据的一种方式。这种方式既能节省资 金,又节约空间,成为许多设计方案的首选。无线传输可以分为模拟微波传输和 数字微波传输两种方式。 由于医用冰箱温度无线监测系统需要的温度监测点多并且各个监测点使用 的参数设置不同,所以在系统设计中需要考虑系统的复用性、容错性和可扩展性, 同时还需考虑系统间相互的影响,以及频段的分时复用问题。整个系统包括温度 检测发送端、数据中继端和客户端。温度检测发送端用于采集数据医用冰箱内的 温度数据并通过无线频段发送;数据中继端用于将各个监测点的数据汇总后通过 RS232串行通讯标准上传;客户端软件连接数据中继端,将传送的数据进行相关 处理,短信猫负责将报警信息通过 GPRS网络传输至用户的终端。 该医用冰箱温度无线监测系统包含若干个温度监测点,至少十个以上,一个 数据中继端,一个客户端软件。由于无线数传模块本身没有编解码和跳频技术, 当温度监测点发送数据时,会占用 315MHz的无线频率,为解决不同温度监测点 数据上传时可能带来的信道冲突问题,各个温度监测点采用分时复用的方式进行 数据的传送。数据中继端与客户端采用一条串口数据线连接,客户端与短信猫之 间采用串行通讯线缆连接,系统结构图如图 2-1所示。 8 第 2章 系统总体方案设计 图 2-1 系统结构图 图 2-1中温度监测点可以分布于监测中心 10米范围之内,监测点对采集的 数据进行软件编码后,采用 315MHz的电磁波承载数据信号。位于无线信号接收 范围内的数据中继端采用软件解码方式将接收的信号解码,同时与上位机通过串 行通讯线连接,并将接收的数据上传至客户端软件。 除了图 2-1中描述的系统结构外,还有一种针对大型医院医用冰箱监测的设 计系统。这种系统主要针对医用冰箱分布在不同楼层或分布于同楼层但相距较远 的情况。此系统同样包括温度监测点、数据中继端、客户端。其中温度监测点同 样可以在半径为 10米的范围内传递,数据中继端位于温度监测点信号传输的范 围之内,客户端与数据中继端则采用网络线缆连接,系统结构图如图 2-2所示。图 2-2 分布式系统结构图 9 成都理工大学硕士学位论文 从图中可以看到,各个数据中继端与客户端都采用以太网的连接方式,这种 连接方式可以有效解决无线数据传输的距离问题,方便了各个监测点的数据检 测。此种方式的数据传输,不仅可以用于温度监测,而且可以用于各个监测点的 数据汇总,将客户端数据资源最大化,用户可以在监控中心了解到整个监测 点的 详细情况。 通过对上述两种设计方案的概述,可以大致了解到构成医用冰箱温度监测系 统的总体设计方案中,温度监测点的设计和传输方式相同,数据中继端与上位机 的链接方式不同,一种采用串行通讯方式传输,这种方式适用于中继端与上位机 距离较短的情况,而另一种采用网络通讯方式,此种方式适用于中继端与上位机 间距离较远的情况。至于选用何种方式,需针对应用环境和费用而定。 2.2 系统设计方案简介 通过上述系统设计方案概述,可以了解到本系统工作的基本过程为: 1 利用温度传感器对医用冰箱内冷藏室和冷冻室的温度进行测定后,通过 无线数据收发设备将检测的数据传送出冰箱箱体外部; 2 外部无线数据接收器将冰箱内传送出的检测温度接收后送至 PC机; 3 PC机接收到数据后在显示器上显示当前温度值,并将数据存储在数据 库中以便查阅; 4 当检测的医用冰箱温度值不在阈值范围内时,通过短信猫将报警的相关 信息传送至用户手机。 根据以上系统工作的基本过程,初步设计有两个方案。 2.2.1 方案一简介 本方案自行设计整个系统包括无线传输的编解码功能,该系统主要使用微控 制器(单片机)来实现。该单片机控制系统包括两个部分: 1 医用冰箱内部的温度检测以及无线发送系统 2 外部无线数据接收及传送系统。这两个系统单独完成相应功能,互不影 响。 该方案的具体实现过程为:利用单片机控制温度传感器对医用冰箱内的温度 进行实时采集后,通过一个简单的无线数据发送模块将数据发出。外部的单片机 系统检测到有数据传输后,通过无线接收模块将数据接收到单片机的 RAM中, 接受完本次数据后,将本次数据通过异步串行方式传输至上位机中进行处理。 在整个无线传输过程中单片机全权控制数据的编码、解码及传输行为。 10 第 2章 系统总体方案设计 整个系统包含三个部分:基于单片机系统的温度检测发送端;基于单片机系 统的数据中继端;上位机客户端。温度检测端可以定时监测医用冰箱内温度,温 度测量范围为-20?-55?。客户端软件完成监测数据的显示、存储并可通过短信 猫将系统监测的信息发送至用户手机,整体设计方案框图如下图 2-3所示。 射频接收器 串行通讯 温度传感器 微控制器 上位机 串行通讯 微控制器 射频发射器 SIM300 图 2-3 方案一系统整体结构框图 2.2.2 方案二简介 本方案采用智能化无线数传模块如 CC2430 Zigbee模块实现系统功能。 该方案的具体实现过程如下:利用智能化无线数传模块如 CC2430 Zigbee如 内置的微控制器控制外接的温度传感器工作,将医用冰箱内的温度检测后通过智 能化模块发出数据。外部的智能化无线数传模块将数据通过串行或其他方式发送 至上位机进行处理。 整个系统包含三个部分:基于智能化无线数传模块的温度检测传送系统、基 于智能化无线数传模块的接收发送系统、上位机客户端。温度检测端可以定时监 测医用冰箱内温度,温度测量范围为-20?-55?。客户端软件完成监测数据的显 示、存储并可通过短信猫将系统监测的信息发送至用户手机,整体设计方案框图 如下图 2-4所示。 智能化无线 智能化无线 温度传感器 上位机 数传模块 数传模块 串行通讯 SIM300 图 2-4 方案二系统整体结构框图 11 成都理工大学硕士学位论文 2.3 设计方案优缺点 从上述简介中,可以看出两个方案都实现了基本功能,方案一中的整个系统 都是自行设计的,从温度的采集到无线数据的发送再到外部数据的无线接收 传 送。方案二中的系统主要由智能化无线数传模块来实现的。对比后发现这两 个方 案各有优缺点。 方案一优点:整个系统全部进行自行设计,给系统的功能带来了灵活性,同 时由于无线数传模块中的软件全是自行编写,所以整个系统的成本会下降很 多, 而且系统设计中的体积可以做的足够小。 方案一缺点:由于从无线传输到温度测量都是自行设计,所以从器件的选型、 电路板的设计、软件的编写都会较方案二用时长,系统调试用时也会更长。 方案二优点:由于采用现成的模块进行设计、无线传输的软件不用编写,所 以整个设计过程中耗时会较方案一少许多。 方案二缺点:现成的模块虽然带来了设计上的方便,但是成本的增加是不可 避免的。 方案一和方案二在硬件编解码、实现难易度、开发周期、硬件结构、成本等 功能方面的比较情况如表 2-1所示。 表 2-1 方案一和方案二的功能比较 功能 方案一 方案二 硬件编解码 无 有 实现难易度 难 易 开发周期 长 短 硬件结构 复杂 简单 尺寸大小 微小 小 成本 低 较高 通过比较方案一与方案二,同时考虑到实验室提供的良好环境,以及本次课 题完成时间比较充裕,所以综合比较后,本文中选用方案一进行系统设计。 12 第 3章 系统硬件方案设计及实现 第 3章 系统硬件方案设计及实现 依据方案一介绍的实现过程,本系统中硬件设计包括温度检测发送端硬件设 计、数据中继端硬件设计以及短信猫硬件设计。温度检测发送端主要完成医 用冰 箱内部温度的检测与发送功能;数据中继端主要完成接收数据的上传功能; 短信 猫主要完成报警信息的短信发送功能。 3.1 元器件选型 3.1.1 微控制器选型 微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算 机。微控制器诞生于 20世纪 70年代中期,经过 20多年的发展,其成本越来越 低,而性能越来越强大,这使其应用已经无处不在,遍及各个领域。例如电机控 制、条码阅读器、扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与 门禁控制、工业控制与自动化和白色家电洗衣机、微波炉等。 微控制器可从不同方面进行分类:根据数据总线宽度可分为 8位、16位和 32位机;根据存储器结构可分为 Harvard结构和 Von Neumann结构;根据内嵌 程序存储器的类别可分为 OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存 Flash;根据 指令结构又可分为 CISCComplex Instruction Set Computer和 RISCReduced Instruction Set Computer微控制器。 基于 CISC架构的微控制器除了 80C51外,还包括 Motorola提供的 68HC系 列微控制器,这也是大量应用的微控制器系列。 基于 RISC架构的微控制器则包括 Microchip的 PIC系列 8位微控制器等。 在 16位 RISC架构的微控制器中, im公司推出的 Q系列微控制器以其 高性能、低功耗和卓越的代码执行效率,成为许多需要高精度混合信号处理以及 便携式系统和电池供电系统的理想选择。 从上述关于微控制器的介绍中,可以知道能够满足本系统控制功能的微控制 器有很多,如 ATMEL公司生产的 AT89C51、 AT89C2051、 AT89C4051,Motorola 生产的 68HC系列单片机以及凌阳系列的精简指令集单片机等等。由于温度检测 发送端系统需要内置于医用冰箱内部,所以要求系统本身体积要尽量小、设计成 本要少,同时功耗要低,用以满足系统长时间工作、单片机工作时的最低环境温 度需要满足医用冰箱内部温度以及内部 FLASH容量尽量大,所以经过综合考虑 后,本系统采用了 ATMEL公司生产的 AT89C2051单片机,其引脚图如下图 3-1 所示。 13 成都理工大学硕士学位论文图 3-1 AT89C2051单片机引脚图 AT89C2051是美国 ATMEL公司生产的低电压、高性能 CMOS 8位单片机, 片内含 2k bytes的可反复擦写程序存储器(FLASH)和 128bytes的随机数据存 储器(RAM),器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容 标准 MCS-51指令系统,片内置通用 8位中央处理器和 Flash存储单元,功能强 大的 AT89C2051单片机可提供许多高性价比的应用场合。 同时 AT89C2051的时钟频率可以为零,即具备可用软件设置的睡眠省电功 能,系统的唤醒方式有 RAM、定时/计数器、串行口和外中断口,系统唤醒后即 进入继续工作状态。省电模式中,片内 RAM将被冻结,时钟停止振荡,所有功 能停止工作,直至系统被硬件复位方可继续运行。 主要功能特性: 兼容 MCS51指令系统,兼容 MCS51指令系统,15个双向 I/O口,6个中断 源,两个 16位可编程定时/计数器,2.7-6.V的宽工作电压范围,时钟频率 0-24MHz,128x8bit内部 RAM,两个外部中断源,两个串行中断,可直接驱动 LED,两级加密位,低功耗睡眠功能,内置一个模拟比较放大器,可编程 UARL 通道,软件设置睡眠和唤醒功能。 3.1.2 温度传感器选型 温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度 传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了 其他的传感器。从 17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持 下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与 之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感 器和微波传感器。温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检 测器RTD和 IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类 型。 14 第 3章 系统硬件方案设计及实现 根据本系统所处的环境温度为-20?左右,加之成本以及设计时的难易程度 等因素,经综合考量后,选用了美国 DALLAS公司生产的 DS18B20温度传感器, 图 3-2为 DS18B20引脚及封装图。图 3-2 DS18B20引脚封装图 该温度传感器具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各 种狭小空间设备数字测温和控制领域。独特的一线接口,只需要一条口线进行通 信,简化了分布式温度传感的应用。无需外部元件可用数据总线供电,电压范围 为 3.0 V至 5.5 V 无需备用电源,测量温度范围为-55?至+125?;华氏温度相当 于是-67?到 257?,在-10?至+85?范围内精度为?0.5?。该数字温度传感器提 供 9至 12位可编程设备温度读数。温度信息被发送后,从 DS18B20 通过 1线 接口输出。所以中央微处理器与 DS18B20只需一条口线连接。这条口线还 可以 为读写以及温度转换提供能量,不需要外接电源。由于每一个 DS18B20包含一 个独特的序号,多个 DS18B20便可以同时存在于一条总线。因此,它的用途很 广,包括空调环境控制,感测建筑物内设备或机器温度,并可进行过程监测和控 制。 3.1.3 无线数传模块选型 习惯上,人们把无线数据传输模块简称无线模块,无线模块主要采用无线信 号红外、超声波、无线射频信号等来代替有线的方式解决生活中的数据传输问 题,生活中常见的应用如:各种遥控器、无线上网等等。数据传输可以简单地分 为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线(分为建立专用无线数据 传输系统(433MHZ频段和 2.4G频段)或借用 CDPD、 GSM、CDMA 等公用 网信息平台)两大类方式。国家无线电管理委员会 2005年颁布的《微功率(短 15 成都理工大学硕士学位论文 距离)无线电设备的技术要求》,470-510MHz频段可作为无线电能计量仪表使 用频段。无线相比有线来说其优点如:成本廉价、建设工程周期短、适应性好、 扩展性好、设备维护容易实现等等。 一般无线数传模块型号都有 CC1100、nRF905、CC2500等等,这些种类的 无线数传模块都有诸如多点通信、跳频技术等且同时具备发射接收硬件编码解码 功能。但是其价格相对较高,不能满足本次系统设计的要求。本系统中选用的无 线数传模块没有硬件编码和解码功能且包括发射端和接收端两个部分,其中发射 端型号为 TDL-9912A;接收端型号为 9921A,无线数传模块发射端与接收端相 关技术指标如表 3-1和表 3-2所示。 表3-1 TDL-9912A相关技术指标 发射功率 10mW9V 调制方式 ASK/OOK 发射频率 315M 编码器 无 -20??70? 发射距离 50-100米 工作温度 不同温度医用冰箱的作用及适用领域对照 2℃~8℃可嵌入式医用小冰箱 医用小冰箱用于冷藏药品的专业设备，也适用于储存生物制品等 适用于药房、制药厂、疾病预防防控中心、卫生所、医院以及科研机构 4℃血液保存箱 血液箱主要用于冷藏血液（全血）的专业设备，也可用于冷藏药品试剂、生物制品。 适用于大小血站、医院以及疾病预防控制中心 ﹣25℃立式低温冰箱 低温冰箱用于保存血浆、疫苗、试剂、药品等需要特殊温度保存的生物制品或理化材料。 适用于医院、血站、疾病预防控制中心、科研机构、电子行业、化工行业、军工、畜牧系统、高校实验、生物工程、远洋渔业等。 ﹣40℃卧式低温冰箱 用于保存血浆、疫苗、试剂、药品等需要特殊温度保存的生物制品或理化材料。 适用于医院、血站、疾病预防控制中心、科研机构、电子行业、化工行业、军工、畜牧系统、高校实验、生物工程、远洋渔业等。 -60℃超低温冰箱 超低温冰箱用于保存病毒、病菌、血浆、疫苗、红细胞、白细胞、皮肤、骨骼、细菌、精液、生物制品、远洋制品等。 适用于科研机构、特殊材料的超低温实验、电子行业、化工行业、军工企业、畜牧系统、高校实验、远洋渔业公司等。 -86℃立超低温冰箱 用于保存病毒、病菌、血浆、疫苗、红细胞、白细胞、皮肤、骨骼、细菌、精液、生物制品、远洋制品等。 适用于科研机构、特殊材料的超低温实验、电子行业、化工行业、军工企业、畜牧系统、高校实验、远洋渔业公司等。 -130℃卧式深低温冰箱 深低温冰箱用于保存病毒、病菌、血浆、疫苗、红细胞、白细胞、皮肤、骨骼、细菌、精液、生物制品、远洋制品等。 适用于科研机构、特殊材料的超低温实验、电子行业、化工行业、军工企业、畜牧系统、高校实验、远洋渔业公司等。 ----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看----------------------------------------------- 医用冰箱招标技术参数二术1,工作条件环境 温度10,32?,电 医用冰箱招标技术参数二术1,工作条件 环境温度10,32?,电源220V/50Hz; *2,样式 卧式,单门,带安全门锁,防止随意开启; *3,有效容积大于或等于500L; 4,制冷剂 无氟环保制冷剂; 5,温度控制 微电脑控制,温度数字显示,箱内温度-10?~-25?可调,高低温报警控制,可根据需要设定报警温度点; 6,安全系统 报警方式,传感器故障报警; 7,压缩机 采用进口名牌压缩机; 8,风机 采用进口名牌冷凝风机; 9,防腐台阶式内胆设计,适合配置各类物品筐; 冷藏冷冻冰箱1台 *1,总容积大于或等于200升; 2,温度控制 微电脑控制,可同时显示冷藏,冷冻室温度,精度为1?,冷藏温度2,8?可调,冷冻温度-10~-26 ?可调. *3,安全系统 多种故障报警,两种报警方式; 4,脚轮设计,移动方便; --------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看-------------------------------------- ----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看----------------------------------------------- 5,测试孔设计 带有2个测试孔,方便实验测试; 6,安全双门锁设计,可配挂锁; *7,产品通过国家强制3C认证,并提供3C全部检测报告复印件. 药品保存箱6台 1,容积大于等于250升,立式; 2,箱内温度 微电脑控制,数字温度显示,可通过调整设定温度使箱内温度恒定控制在2?~8?,调节增量为0.1?,分辨率0.1?; *3,报警方式 声光报警,可实现超温报警,传感器故障报警,开门报警,远程报警定,断电报警,制冷系统故障报警;内置蓄电池,断电后可持续显示箱内温度及声光报警72小时; 4,采用风冷,翅片式蒸发器,专业风道,保证箱内温度稳定均匀; 5,环保无氟制冷剂; 6,采用进口压缩机和冷凝风机; 7,透明玻璃门单开门设计,内设照明灯,方便随时观察箱内物品; 8,多层搁物架设计,可根据存放物品的规格合理地调整间隙,充分利用空间; 9,宽电压带,适合电压不稳定地区; --------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看-------------------------------------- ----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看----------------------------------------------- 注 带*号参数为必须满足项 三,售后服务要求 1.整机保修一年,压缩机保修三年;2.保质期满后有偿维修期只收取更换零件费;3..在安徽省有售后服务网点;4.无论是保质期内还是保质期外,厂家应在接到用户的通知后2小时内响应,24小时到达用户现场,并解决问题. 四,资质要求 投标人在标书中须附以下相关资料 投标商 税务登记证, 组织机构代码证;医疗器械注册证; 医疗器械许可证;医疗器械产品注册企业法人营业执照7)原厂商售后服务承诺书商书以上除特殊注明,均为复印件ISO9001,ISO14001认证,具有国家医疗器械注册证认证. 六,付款方式 产品 --------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看-------------------------------------- 转载请注明出处范文大全网 » 血库医用冰箱温度记录表范文三：医用冰箱温度无线监测系统的研制（可编辑）
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