【正文】 應(yīng)用程序要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，首先必須用ODBC管理器注冊(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)源，管理器根據(jù)數(shù)據(jù)源提供的數(shù)據(jù)庫(kù)位置、數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型及ODBC驅(qū)動(dòng)程序等信息，建立起ODBC與具體數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系。 利用DSN連接數(shù)據(jù)庫(kù)ODBC(Open Database Connectivity，開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互連)是微軟公司開(kāi)放服務(wù)結(jié)構(gòu)(WOSA，Windows Open Services Architecture)中有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供了一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)API(應(yīng)用程序編程接口)。雖然這個(gè)工具包比較昂貴,但是用戶(hù)可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)比較方便的訪(fǎng)問(wèn)。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測(cè)量?jī)x器(包括GPIB、RS232等傳統(tǒng)儀器以及新型的VXI模塊化儀器)為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，將計(jì)算機(jī)硬件(處理器、存儲(chǔ)器、顯示器)和測(cè)量?jī)x器(頻率計(jì)、示波器、信號(hào)源)等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源(包括數(shù)據(jù)的處理、控制、分析和表達(dá)、過(guò)程通訊以及圖形用戶(hù)界面)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。 虛擬儀器概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering)是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。 串口數(shù)據(jù)包格式開(kāi)始標(biāo)識(shí)符房間1溫度房間1濕度房間1光照房間2溫度房間2濕度房間2光照房間3溫度房間3溫度 串口的程序設(shè)計(jì) 本章小結(jié)本章對(duì)下位機(jī)的主要程序進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，給出了程序的流程圖。 請(qǐng)求信息的程序設(shè)計(jì) 串口發(fā)送程序設(shè)計(jì)病房的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。 時(shí)鐘芯片DS1302的程序設(shè)計(jì) LCD顯示程序設(shè)計(jì)LCD1602使用首先調(diào)用清屏命令，將LCD上的數(shù)據(jù)清除掉，再設(shè)置LCD的顯示模式為8位2行點(diǎn)陣，顯示器開(kāi)、光標(biāo)不閃爍、文字不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移。使用AD模塊只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置即可實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。在此期間FPGA無(wú)需發(fā)送任何指令。所有這些信號(hào)，除了應(yīng)答脈沖以外，都是由主機(jī)發(fā)出的同步信號(hào)，并且發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)都是字節(jié)的地位在前。無(wú)傳感器時(shí)，LCD上顯示無(wú)傳感器，比如沒(méi)有溫濕度傳感器，就顯示“NO DHT11_A” 。實(shí)現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。邏輯0(SPACE)=+3～＋15V。 串口通訊的協(xié)議具有簡(jiǎn)單靈活的特點(diǎn)。RS485是一種半雙工模式，即收發(fā)不能同時(shí)，而RS422為全雙工模式，通訊速率比RS485提高了一倍。S=1，當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符，整屏顯示左移(N=1)或右移(N=0)，以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果。寫(xiě)操作時(shí)序與讀操作時(shí)序的區(qū)別在與LCD使能后，RS為低電平，讀操作的時(shí)序中，RS為高電平。系統(tǒng)用液晶顯示器顯示溫度、濕度、光照、系統(tǒng)時(shí)間等。沒(méi)有收到紅外線(xiàn)，RX的阻值特別大，74LS04的5號(hào)引腳輸入為高電平，74LS04的8號(hào)引腳為為高電平，CON1的輸出為高電平。紅外發(fā)射部分由20KΩ電阻、紅外接收管RX、74LS0LED指示燈、510Ω電阻組成。充電二極管和限流電阻為DS1302內(nèi)置，只需規(guī)定充電控制寄器相應(yīng)各位即可。向DS1302寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)在控制字節(jié)輸入后的下一個(gè)SCLK周期的上升沿被寫(xiě)入，多余的SCLK將被忽略?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。另一種是以串行方式與FPGA連接，如DS1302。傳感器上電后，要等待1S，以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令。 FPGA與DS18B20的連接示意圖當(dāng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)只掛單個(gè)DS18B20型溫度傳感器時(shí)，將FPGA的I/O引腳直接與DS18B20的DQ引腳連接,外部加上拉電阻，也可在同一總線(xiàn)上掛接多個(gè)DS18B20，主機(jī)發(fā)出與要檢測(cè)溫度傳感器序列號(hào)相匹配的命令，只對(duì)相匹配的傳感器進(jìn)行讀數(shù)及相關(guān)處理。，由圖可見(jiàn)其有很好的線(xiàn)性關(guān)系。當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線(xiàn)50μs，隨后總線(xiàn)由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。用戶(hù)發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶(hù)可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。5%RH。濕度檢測(cè)電路由濕敏電阻RH等組成。寫(xiě)1 時(shí)隙：主機(jī)輸出低電平，延時(shí)2μs，然后釋放總線(xiàn)，延時(shí)60μs。所有這些信號(hào)，除了應(yīng)答脈沖以外，都由主機(jī)發(fā)出同步信號(hào)。對(duì)于只有一個(gè)溫度傳感器的單點(diǎn)系統(tǒng)，跳過(guò)ROM(SKIP ROM) 命令特別有用，主機(jī)不必發(fā)送64位序列號(hào)，從而節(jié)約了大量時(shí)間。 的操作順序：為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，任一時(shí)刻1 Wire總線(xiàn)上只能有一個(gè)控制信號(hào)或數(shù)據(jù)。較流行的數(shù)字溫度傳感器是帶有串行總線(xiàn)接口的傳感器，如系統(tǒng)管理總線(xiàn)(SMBus)、串行外圍接口總線(xiàn)(SPI)和單總線(xiàn)(1Wire)等。 功能，提供可重編程性和設(shè)計(jì)安全性的獨(dú)特組合，且無(wú)外部元件費(fèi)用。：Actel以Flash為基礎(chǔ)的Fusion器件具有類(lèi)似于A(yíng)SIC的功率特性，因而適用于電池供電產(chǎn)品和其它對(duì)功耗敏感的應(yīng)用。Fusion FPGA集成了獨(dú)特的模擬部分，具有：分辨率高達(dá)12位、采樣率高達(dá)600kbps、30個(gè)輸入通道；高達(dá)30個(gè)模擬的輸入I/O，可以承受177。 基于FPGA的病房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件連接示意圖 設(shè)計(jì)過(guò)程 FPGA開(kāi)發(fā)板簡(jiǎn)介FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的縮寫(xiě)，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。光照傳感器為模擬式的傳感器，經(jīng)FPGA的A/D轉(zhuǎn)換部分，得到光照數(shù)據(jù)。下位機(jī)主要涉及病房?jī)?nèi)溫度、濕度、光照的測(cè)量與顯示，系統(tǒng)時(shí)間的顯示、報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔糠帧?下載驗(yàn)證現(xiàn)在FPGA/IC設(shè)計(jì)都朝向SOC(System On Chip，片上系統(tǒng))的方向發(fā)展，設(shè)計(jì)的復(fù)雜都大大提高，如何保證這些復(fù)雜系統(tǒng)的功能是正確的成了至關(guān)重要的問(wèn)題。這個(gè)工作是由專(zhuān)用集成電路ASIC或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA自動(dòng)布局布線(xiàn)工具完成的實(shí)現(xiàn)分為：翻譯(Translate)、映射(Map)和布局布線(xiàn)(Placeamp。在仿真時(shí)可以編寫(xiě)HDL激勵(lì)文件或執(zhí)行組模式方式。：運(yùn)用一些算法進(jìn)行面積優(yōu)化和性能優(yōu)化，使設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足給定性能約束的前提下，面積盡可能的小。設(shè)計(jì)需要的某些模塊在開(kāi)發(fā)環(huán)境中沒(méi)有，這些模塊使用原理圖輸入，使得硬件電路符合設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)輸入包括使用硬件描述語(yǔ)言HDL、狀態(tài)圖與原理圖輸入三種方式。軟IP的最終產(chǎn)品基本上與通常的應(yīng)用軟件大同小異，開(kāi)發(fā)過(guò)程與應(yīng)用軟件也十分相象。這些方法是測(cè)量的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求選用合適的方法。光敏電阻器的電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。在溫度測(cè)控系統(tǒng)中，除了高溫、℃的高級(jí)測(cè)溫技術(shù)外，常溫范圍的溫度傳感測(cè)量和控制技術(shù)相當(dāng)成熟，可以直接選用，而且可選的測(cè)量方式也很多。光照度的單位是勒克斯，是英文lux的音譯，也可寫(xiě)為lx。在此意義下，常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點(diǎn)等物理量來(lái)表示；若表示在濕蒸汽中液態(tài)水分的重量占蒸汽總重量的百分比，則稱(chēng)之為蒸汽的濕度。HDL、EDA、LabVIEW。 LabVIEW的特點(diǎn)LabVIEW是一種程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司研制開(kāi)發(fā)的，類(lèi)似于C和BASIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫(xiě)程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。Verilog既是一種行為描述的語(yǔ)言也是一種結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言。 Verilog語(yǔ)言的特點(diǎn)Verilog病房是與病人接觸程度最多的環(huán)境，病房的環(huán)境將在很大程度上有效的影響病人的康復(fù)情況。s Fusion series FPGA to take the control core, the periphery selects the advanced sensor, realizes to indoor environment parameter and so on temperature, humidity, illumination data monitors. The local system function also includes the data the real time display, the data munication, ultra to limit the warning as well as the patient calls the service and so on. The superior machine monitoring meets uses the LabVIEW build, mainly realizes functions and so on data storage, trend curve demonstration, historical data inquiry. the paper first introduced the domestic and foreign correlation technique39。系統(tǒng)可以有效提高病房環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率，為提高現(xiàn)代醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量和水平提供了一種有效的實(shí)現(xiàn)途徑。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于FPGA的病房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)摘要病房環(huán)境舒適度是現(xiàn)代醫(yī)院整體服務(wù)質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，而病房環(huán)境參數(shù)的有效測(cè)量，則是評(píng)價(jià)病房環(huán)境的必要前提。論文首先介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展概況與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，然后詳細(xì)論述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過(guò)程和軟件設(shè)計(jì)流程，最后給出了系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果，并對(duì)在設(shè)計(jì)中常遇到的一些問(wèn)題的解決方法及經(jīng)驗(yàn)體會(huì)進(jìn)行了總結(jié)。通過(guò)對(duì)3所醫(yī)院普外科住院病人的“住院病人對(duì)病房環(huán)境的適度感評(píng)價(jià)”調(diào)查問(wèn)卷，了解住院病人對(duì)病房環(huán)境的適度感評(píng)價(jià)。所以文章提出使用FPGA來(lái)對(duì)病房的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示、保存和查詢(xún)，還能降低設(shè)計(jì)的成本和風(fēng)險(xiǎn)，大大提高監(jiān)測(cè)的效率，促進(jìn)醫(yī)院的現(xiàn)代化建設(shè)。Verilog HDL語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)描述，采用了全局同步設(shè)計(jì)的思想，具有良好的邏輯架構(gòu)，可方便地進(jìn)行功能模塊的擴(kuò)展及修改。(2)可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器。濕度表示大氣干燥程度的物理量。光照度，即通常所說(shuō)得勒克司度(lux)，表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量。為了測(cè)量時(shí)的方便，應(yīng)盡可能的選擇這樣的物理特性，即它能隨溫度的改變而單值的變化，不受其它因素的影響，且比較易于精確測(cè)定適合這些要求的特性。對(duì)應(yīng)不同的工況環(huán)境、被測(cè)對(duì)象和性能價(jià)格比的要求，其測(cè)量方式種類(lèi)也非常多。硅光電池是一個(gè)大面積的光電二極管，它可把入射到它表面的光能轉(zhuǎn)化為電能。 FPGA的設(shè)計(jì)流程圖 設(shè)計(jì)輸入IP(Intellectual Property)，也就是知識(shí)產(chǎn)權(quán)。隨著設(shè)計(jì)深度的提高，后續(xù)工序所需要做的事情就越少，當(dāng)然，靈活性也就越少。這種方法設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)；重復(fù)部分工作；效率低。Synplify和Synplify Pro是Synplicity公司提供的專(zhuān)門(mén)針對(duì)FPGA和CPLD實(shí)現(xiàn)的邏輯綜合工具。前仿真是指僅對(duì)邏輯功能進(jìn)行測(cè)試模擬，以了解其實(shí)現(xiàn)的功能否滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)的要求，仿真過(guò)程沒(méi)有加入時(shí)序信息，不涉及具體器件的硬件特性，如延時(shí)特性；而在布局布線(xiàn)后，提取有關(guān)的器件延遲、連線(xiàn)延時(shí)等時(shí)序參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的仿真稱(chēng)為后仿真，它是接近真實(shí)器件運(yùn)行的仿真。 布局布線(xiàn)綜合結(jié)果的本質(zhì)是由與、或、非門(mén)，觸發(fā)器，RAM等基本邏輯單元組成的邏輯網(wǎng)表，它與芯片實(shí)際的配置情況還有較大的差距。因其支持增量設(shè)計(jì)，可以使其重復(fù)多次布線(xiàn)，且每次布線(xiàn)利用上一次布線(xiàn)信息以使布線(xiàn)更優(yōu)或達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)輸入是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)輸入的方式有很多種，比如Verilog HDL語(yǔ)言輸入、原理圖輸入、IP核。數(shù)據(jù)傳輸采用RS232，報(bào)警采用蜂鳴器。當(dāng)FPGA檢測(cè)到請(qǐng)求信息后，請(qǐng)求信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。FPGA的功能可以自行設(shè)計(jì)，可以完成相當(dāng)復(fù)雜的功能。Fusion FPGA還支持多種I/O電平標(biāo)準(zhǔn)，具有AES、FlashLock加密技術(shù)。與以SRAM為基礎(chǔ)的FPGA不同，該器件在系統(tǒng)恢復(fù)供電時(shí)無(wú)需重新載入配置數(shù)據(jù)。對(duì)于病房環(huán)境中的溫度測(cè)量，要求精度不是很高，測(cè)量范圍不是很大。每條命令有不同代碼，在總線(xiàn)上傳送時(shí)，從器件根據(jù)接收的命令代碼完成相應(yīng)的操作。這些命令與各個(gè)從機(jī)設(shè)備的惟一64位ROM代碼相關(guān)，允許主機(jī)在1Wire總線(xiàn)上連接多個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)， 指定操作某個(gè)從機(jī)設(shè)備。主機(jī)發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，DS18B20采集溫度并進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，結(jié)果保存在暫存器的字節(jié)0和字節(jié)1。接著DS18B20拉低總線(xiàn)60～240μs，以產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，若為低電平，再延時(shí)480μs。主機(jī)在讀時(shí)隙期間必須釋放總線(xiàn)，并且在時(shí)隙起始后的15μs之內(nèi)采樣總線(xiàn)狀態(tài)。它應(yīng)用專(zhuān)用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期