【正文】 [3] 湘潭斯凱電子科技有限公司，SKCC2530ZDK實驗指導書。參考文獻[1] 李文仲 段朝玉，ZigBee2007/PRO協(xié)議棧實驗與實踐，北京：北京航空航天大學出版社，2009年3月。我們還將使用更多中繼路由，加大傳輸距離，繼續(xù)優(yōu)化算法，減小延遲，增大心電信號的采集速率。在接收端可以觀測到清楚的心電圖實時波形。理論上ZigBee將傳至無窮遠處。我們將數(shù)據(jù)傳送給了ARM處理器，接著我們在ARM處理器的顯示屏上看到了剛才在示波器中顯示的波形。接著我們將子節(jié)點采集到的信號用無線方式發(fā)送給了協(xié)調器，這里，每120ms發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包含14個有效采樣值，它們是每隔6ms采樣一次，由此發(fā)現(xiàn)發(fā)送速率實際為800bit/s左右。這樣，兩節(jié)電池就可支持子節(jié)點的工作。這可以說是對ZigBee數(shù)據(jù)傳輸極限的一種挖掘。另外一個創(chuàng)新點是數(shù)據(jù)的整理，我們知道因為ZigBee內嵌操作系統(tǒng)，所以兩次發(fā)送信息事件的間隔不能太小，否則會造成連接的中斷，鑒于此，我們創(chuàng)造性的在一個發(fā)送包中加大了數(shù)據(jù)的容量，即在一個數(shù)據(jù)包中放入多次A/D采樣值，經過一定延遲后再進行采樣。我們提出的無線ECG方案，綜合了上述兩中類型方案的優(yōu)點，將采集放置在受護理端，然后將數(shù)據(jù)通過無線的方式傳遞至另一邊的分析端。在者，一般醫(yī)院現(xiàn)有的監(jiān)護方案有的是受護理人員躺在床上，然后通過有線的方式將數(shù)據(jù)傳輸至醫(yī)務人員辦公室，這樣受護理者的活動范圍明顯受限制。 算法流程圖圖10 CortexM3程序流程圖 程序的后期設計在程序的后期設計中，將移植RTOS操作系統(tǒng)和GUI，以便執(zhí)行更多的操作和功能：l 加入計算心率算法，增加心率，體溫參數(shù)的顯示l 心電圖的存儲與回放l 通過觸屏控制波形的放大l 對接受的生理參數(shù)進行初步診斷l(xiāng) 接收多個用戶的數(shù)據(jù)，通過觸屏選擇任何一個人的心電圖并顯示l 通過上位機與電腦連接，將所有的數(shù)據(jù)傳給電腦，以便進一步的處理5. 系統(tǒng)創(chuàng)新醫(yī)院或社區(qū)老齡人或特殊人群的監(jiān)護周期長，而且監(jiān)護這項工作的特點就是“預防萬一”，有特殊情況的時間在整個監(jiān)護時間段內只是一瞬間，但為了這一瞬間我們需要每時每刻的監(jiān)護，這就涉及到成本功耗問題，而ZigBee正好就具有低功耗的特點，兩節(jié)普通5號電池就可以驅動。通過列數(shù)計數(shù)器j累加，來判斷是否畫完一屏數(shù)據(jù)。方格線和數(shù)值點通過不同的顏色表示，小格的方格線用淺藍色表示，大格的方格線用藍色表示，一路數(shù)值線用紅色表示。在顯示波形的區(qū)域，將其分為小塊的方格，方便觀察，并將5x5的方格畫一個邊界。由于屏幕是320x240的規(guī)格，將屏幕分為兩部分，縱軸0~23的范圍處畫框顯示標題，縱軸29~239的范圍處畫框顯示ECG波形。當有數(shù)據(jù)輸入時，進入串口中斷。如此循環(huán)畫下去，當畫滿一屏后，重新從第一列開始覆蓋前一屏的波形。 ARM平臺上的軟件設計在我們前期的程序設計上，主要側重于串口通信和LCD顯示這兩大部分功能。又因為120ms啟動一次發(fā)送事件，意味著兩次發(fā)送之間有120ms的間隔，我們在這段間隔中插入了15次A/D采樣，每次采樣間隔6ms。接著就是發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自A/D采樣部分，現(xiàn)先通過圖9指明A/D的具體過程：圖9 A/D采樣流程圖A/，轉換精度采用8位，有效位為7位，也就是說我們采集到的電壓數(shù)據(jù)在1到127之間，將心電采集定義為一個事件，放入終端采集節(jié)點的用戶自定義函數(shù)中，然后每隔120ms啟動該事件，這是因為考慮了ZigBee事件的輪詢，所以發(fā)送間隔時間太短會誤導系統(tǒng)進入死區(qū)。在初始化函數(shù)中給相關寄存器賦初值，將串口中斷置位，然后循環(huán)判斷中斷標志位是否清零來判定一次發(fā)送是否結束。綁定完成后就相當于數(shù)據(jù)的鏈路已經建立完成，我們可以設計數(shù)據(jù)傳輸部分了，因為在ZigBee的操作系統(tǒng)中有消息來訪事件（有點像手機的來電顯示），只要節(jié)點有數(shù)據(jù)發(fā)出，協(xié)調器就會進入接收數(shù)據(jù)指示函數(shù)，通過判斷數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)幀頭部標志（具體的數(shù)據(jù)幀格式將在下面的發(fā)送部分詳細講解），進入心電信號報告處理部分，我們將采集到的8位數(shù)據(jù)擴大一倍，然后采用軟件微濾波的方式將偏離正常值的數(shù)據(jù)隔離。網絡建立起來后，協(xié)調器將與節(jié)點建立綁定關系，這兒采用的是目的地址未知的綁定，協(xié)調器會進入允許綁定狀態(tài)，我們需設置時間參數(shù)，對允許綁定的時間范圍進行限定。其中，協(xié)調器算法流程圖下圖所示：圖8 協(xié)調器算法流程圖從協(xié)調器的算法中可看出，對于協(xié)調器，它充當?shù)木褪且粋€搜索者的角色，捕獲數(shù)據(jù)并傳至后一級。我們所要做的是編寫自己的應用函數(shù)。該函數(shù)為輪詢查詢式操作系統(tǒng)的主體部分，即他所需要完成的任務就是不斷查詢每個任務是否有新的事件發(fā)生，若有新事件發(fā)生，則執(zhí)行相關事件函數(shù)；若沒有發(fā)生，則繼續(xù)查詢下一個任務，周而復始。開始操作系統(tǒng)入口程序后，系統(tǒng)控制權被交給操作系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)管理調度各項任務。其中的主要部分是系統(tǒng)初始化（Osal_init_system函數(shù)），它會給各個任務分配任務號（TaskID）,然后設定相應事件。接著軟件設計還需兼顧發(fā)送端A/D采集數(shù)據(jù)并發(fā)送，接收端接收數(shù)據(jù)并通過UART傳至下