【正文】
建立一個通道(RTMP隧道),以后當(dāng)上位機(jī)端有數(shù)據(jù)需要推送時,直接推送即可,不再需要客戶端的請求。 家庭電腦監(jiān)測界面 家庭手機(jī)監(jiān)測界面()為了實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的實時顯示,系統(tǒng)采用DLL+RTMP+Flex技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn)。為使下位機(jī)端支持藍(lán)牙功能,C8051F020需外接藍(lán)牙模塊,系統(tǒng)采用CSR的BTM400_6B藍(lán)牙模塊,最大能夠?qū)崿F(xiàn)2Mbps的數(shù)據(jù)速率,特別方便的是該模塊能夠使用串行方式進(jìn)行控制,十分便于C8051F單片機(jī)進(jìn)行控制。鑒于上述考慮,最后選擇藍(lán)牙這一高速短距的無線方式,采用這種方式上位機(jī)需支持藍(lán)牙。監(jiān)測結(jié)果在下位機(jī)上使用LCD12864進(jìn)行顯示,采集板原理圖(不包含C8051F核心板)。系統(tǒng)實際采集的是使用者的指尖溫度。其中健康信息采集板使用C8051F020為核心處理器,利用外圍電路進(jìn)行體溫和脈搏信號的采集,并顯示信號處理結(jié)果即體溫和脈搏值,接著采集板將采集到的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙無線方式發(fā)送到家庭監(jiān)測端;家庭檢測段可以使用微機(jī)和手機(jī)終端查看圖表方式的體溫和脈搏的時數(shù)據(jù)值;家庭監(jiān)測者若遇見無法解決的問題可以向社區(qū)或醫(yī)院監(jiān)測中心端求助,社區(qū)或醫(yī)院監(jiān)測中心會以電子地圖的方式在谷歌地圖上顯示求助者的位置和個人信息。本系統(tǒng)在搭建的過程中曾犯了致命的錯誤,而本人沒有注意到就進(jìn)行了軟件的調(diào)試,以至花費(fèi)了很大的精力。硬件是整個系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的部分,所以它必須保證足夠的正確。通過對脈搏信號的采集與調(diào)試,以及對單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)碼顯示程序的調(diào)試,實現(xiàn)了脈搏的正確的測量顯示,能正確的輸出結(jié)果。中斷程序完成后,一定要執(zhí)行一條RETI指令,執(zhí)行這條指令后,CPU將會把堆棧中保存著的地址取出,送回PC,那么程序就會從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行了。中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成,包括5個中斷請求源,4個用于中斷控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON來控制中斷、中斷的開、關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級確定應(yīng)該足夠的認(rèn)識理解。實際應(yīng)用表明,此算法是簡單而實用的。此點(diǎn)為11個樣本點(diǎn)中的局部最大值。如果某點(diǎn)滿足下面兩個條件,則認(rèn)為此點(diǎn)為波峰。波峰是這樣確定的,首先設(shè)定門限。A/D轉(zhuǎn)換器要求輸入信號是單極性的(0~5V),我們將TL072的另一個放大器用作加法器,對放大后的信號作直流校正,以滿足極性要求。對放大器電路,要求運(yùn)放具有較高的輸入阻抗,低輸入失調(diào)電壓,小的漂移。 、處理的調(diào)試脈搏波是低頻、微弱的生理信號,必需濾波和放大,以滿足采集的要求。這些計數(shù)器/定時器可以用于測量時間間隔,對外部事件計數(shù)或產(chǎn)生周期性的中斷請求。但計算機(jī)的CPU不能直接識別機(jī)械語言,故交由計算機(jī)前,必須將他們翻譯成機(jī)械語言,這一編譯過程稱之為匯編。紅外線脈搏測量單片機(jī)系統(tǒng),采用匯編語言。RT2411模塊與C8051F020單片機(jī)系統(tǒng)共電源()共地后,需要連接的管腳還有PWR,CS,CE,CLK1,DATA,CS,CE為NRF2401芯片控制信號,DR1需要連接到C8051F020單片機(jī)的一個具有外部中斷的IO口上,因為NRF2401通過DR1引腳的電平跳變通知單片機(jī)它已收到數(shù)據(jù),當(dāng)nRF2401A沒有接收到數(shù)據(jù)時,DR1腳輸出低電平,收到數(shù)據(jù)時跳變?yōu)楦唠娖?,直到單片機(jī)將其接受緩存中的數(shù)據(jù)讀走后,才會恢復(fù)為低電平。通過使用RT2411模塊,我們只需要將NRF2401管腳與C8051F020單片機(jī)對應(yīng)管腳連接起來就完成了硬件連接。它們之間數(shù)據(jù)傳送利用C8051F020單片機(jī)UART發(fā)送中斷和接收中斷實現(xiàn)。(3)通信地址長度設(shè)置為32bit,4個字節(jié)。(2)發(fā)送數(shù)據(jù)長度配置為8bit,即一次只發(fā)送一個字節(jié)。由于是為了初步掌握NRF2401的使用方法,實驗程序盡量做的簡單,以下是關(guān)于實驗的相關(guān)說明:(1)采用單工通信方式。 RT2411模塊實物圖(左)和原理圖(右)實驗說明和硬件連接我們將做一個簡單實驗,由發(fā)送機(jī)連續(xù)循環(huán)發(fā)送數(shù)字199,接收機(jī)接收數(shù)據(jù)并將其顯示到數(shù)碼管上,這樣可以看到實驗效果:接收機(jī)數(shù)碼管上循環(huán)顯示數(shù)值199。下面詳細(xì)介紹如何運(yùn)用C8051F020單片機(jī)控制NRF2401完成無線通信。它們有相同名字和地址空間,但不會出現(xiàn)沖突,因為它們兩個一個只能被CPU讀出數(shù)據(jù),一個只能被CPU寫入數(shù)據(jù)。8051單片機(jī)通過引腳RXD(,串行數(shù)據(jù)接收端)和引腳TXD(,串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)與外界通訊。8051串行接口是一個可編程的全雙工串行通訊接口。在雙工傳送方式中又分為半雙工傳送和全雙工傳送。原則上字符格式可以由通訊的雙方自由制定,但從通用、方便的角度出發(fā),一般還是使用一些標(biāo)準(zhǔn)為好,如采用ASCII標(biāo)準(zhǔn)。 在異步通訊中,CPU與外設(shè)之間必須有兩項規(guī)定,即字符格式和波特率。同步通訊:在同步通訊中,每個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志,占用了時間;所以在數(shù)據(jù)塊傳遞時,為了提高速度,常去掉這些標(biāo)志,采用同步傳送。波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率,其定義是每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。其每幀的格式如下: 在一幀格式中,先是一個起始位0,然后是8個數(shù)據(jù)位,規(guī)定低位在前,高位在后,接下來是奇偶校驗位(可以省略)最后是停止位1。串行通訊:數(shù)據(jù)一位一位順序發(fā)送或接收。串口通行串行接口的一般概念 單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱之為通訊。端口I/O、RST和JTAG引腳都能允許5V的輸入電壓信號。在使用JTAG進(jìn)行調(diào)試時,所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可以全功能運(yùn)行。Flash存儲器具備系統(tǒng)中編程能力,提供非易失性數(shù)據(jù)存儲,并且允許現(xiàn)場更新51器件。擁有片上VDD監(jiān)視器、看門狗和時鐘振蕩器的C8051F020芯片可以組成完全獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。CIP51內(nèi)核具有標(biāo)準(zhǔn)的8052的所有外設(shè)部件,包括5個16位的計數(shù)器/定時器、兩個全雙工的UART、256字節(jié)內(nèi)部RAM、128字節(jié)特殊功能寄存器(SFR)地址空間以及8個字節(jié)寬的I/O口。C8051F020采用Cygnal的專利CIP51微控制器內(nèi)核。 高通濾波 C8051F020單片機(jī)紅外線脈搏測量系統(tǒng)C8051F020單片機(jī)承擔(dān)系統(tǒng)各項功能管理和數(shù)據(jù)處理的任務(wù):C8051F020器件是全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片。 低通濾波經(jīng)過低通濾波后容積脈搏波信號含有伏特級的直流信號和毫伏級的容積脈搏波交流信號,將此信號采集進(jìn)計算機(jī)后就可以作為計算脈搏血氧飽和度所需要的直流成分。 信號放大 同步檢波采用低通濾波器主要是消除容積脈搏波信號中高頻噪聲的干擾。經(jīng)過同步檢波的正/負(fù)極性切換電路后暗光信號轉(zhuǎn)換為負(fù)信號,而有用信號為正,再通過后面電路的積分作用使兩信號極性相反的成分相減,從而從有用的復(fù)合信號中除去暗光信號。其原理是:模擬開關(guān)受A控制,當(dāng)A=0時開關(guān)斷開,運(yùn)放的同相輸入端為高阻抗輸入,輸入信號未經(jīng)衰減而輸入,受運(yùn)放控制,使其反相輸入端電位為正電位,其輸入和輸出電位相同,R2上沒有電流流過,相當(dāng)于一個同相緩沖器,輸出的信號和輸入信號相同。該放大電路是具有較高抑制共模干擾能力的測量放大器,它因具有高輸入阻抗、低失調(diào)電壓、穩(wěn)定放大倍數(shù)和低輸出阻抗等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)測量以及那些提供微弱信號而共模干擾較大的場合。透過動脈血管床的混合光信號經(jīng)過傳感器的接收器件光敏二極管后轉(zhuǎn)換為電信號,該信號包括紅光、紅外光和暗光信號。驅(qū)動器的作用是為發(fā)光二極管提供合適的工作電流,具體電路中由具有電流放大作用的三極管實現(xiàn),為保證兩發(fā)光管的光強(qiáng)在同一能級,需注意兩個三極管的參數(shù)應(yīng)較為接近。方波發(fā)生器產(chǎn)生頻率為572Hz、占空比為1/6的方波A經(jīng)過二分頻后產(chǎn)生信號C,C和C與A共同控制產(chǎn)生信D和E,再由D和E信號通過驅(qū)動器控制兩個發(fā)光二極管LED和LED2按時序發(fā)光和熄滅,這里的D和E信號還將在后面的信號。硬件電路共分五部分:脈搏信號的采集、處理、單片機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)碼顯示串行通信部分、無線模塊。并采用了Falsh無刷新技術(shù)。數(shù)據(jù)傳輸過程利用了藍(lán)牙模塊。同時我們可根據(jù)具體的情況來進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程報警功能,以達(dá)到實時救援的目的。方案一利用脈搏和體溫檢測模塊實現(xiàn)脈搏和體溫的采集,數(shù)據(jù)采集后,利用采樣電路及放大電路,然后通過C8051F020內(nèi)置高速A/D轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號。要求進(jìn)行總體方案設(shè)計、制作外圍電路、單片機(jī)及顯示電路及編寫相關(guān)的程序軟件。當(dāng)家人想查看病人的病情是,可直接撥打一個電話號碼,則病人的相關(guān)參數(shù)就可以短信的形式發(fā)到監(jiān)測端手機(jī)上,則可達(dá)到實時監(jiān)測的目的,當(dāng)病人有異常情況時,家人可通過撥打120進(jìn)行及時救援。也可通過按鍵進(jìn)行遠(yuǎn)程報警功能。此時我們可同過控制臺的顯示屏進(jìn)行實時監(jiān)測。利用兩個C8051F020單片機(jī),一個作為采集端,一個作為控制臺。同時我們可根據(jù)具體的情況來進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程報警功能,以達(dá)到實時救援的目的。方案二:利用脈搏和體溫檢測模塊實現(xiàn)脈搏和體溫的采集,數(shù)據(jù)采集后,當(dāng)所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后,通過無線模塊將所轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號發(fā)往上位機(jī)。上位機(jī)顯示及遠(yuǎn)程報警模塊基于Web服務(wù)器。此方案脈搏的采集利用紅外二極管、體溫的采集利用LM35。然后同過藍(lán)牙模塊發(fā)往上位機(jī),此時,我們就可在上位機(jī)中看到所采集的相應(yīng)參數(shù),達(dá)到了實時監(jiān)測的目的。本系統(tǒng)基于C8051F020單片機(jī),利用脈搏檢測模塊、體溫模塊、A/D模塊、無線模塊、按鍵模塊、通訊模塊、遠(yuǎn)程報警模塊、顯示模塊等模塊實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線脈搏檢測系統(tǒng)的設(shè)計。投射式探頭選用彈性較好的軟橡膠作長夾子形狀,光源和光敏元件鑲嵌在其中,它能夠較穩(wěn)定地夾在耳廓、腳趾或者指尖部位,并能保持測量部位血液地正常流動反射式深頭輕貼在血液較豐富地皮膚表面,如額頭等。人體耳廓、指尖、腳趾、額頭等處毛細(xì)血管豐富,組織比較薄,光容易透過組織吸光影響比較小,通常選擇這些地方作為測量部位。因為在該段波長處,光對氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb吸收不數(shù)之差最大。很不利于調(diào)試替換而在900—950nm這個波段,兩曲線變化緩 慢且接近重合所以一般將波長選在此波段。從圖11看到該光波波長應(yīng)該在805nm左右,要做到理論上絕對相等是很難實現(xiàn)的。在選擇光波波長時,要求氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb對該波段的吸光性能相對于非血液組織要強(qiáng),但不能選擇吸光系數(shù)太大的波段,那樣透射光極弱,很難檢測環(huán)境光的變化可能會對測量結(jié)果造成很大影響。人體生理物理學(xué)理論研究表明:氧合血紅蛋白(HbO2)和還原血紅蛋白(HB)對光普的吸收特性截然不同。并消除非血液組織的影響測得脈搏信號。就相應(yīng)地引起光吸收的變化。光電測量利用動脈血的氧飽和度的不同帶來透光性的差異來測量脈搏。目前市場上所推出的家庭醫(yī)療電子產(chǎn)品大多以測量血壓為主,智能脈搏測試儀器尚不多見?,F(xiàn)在取脈搏得方式一般都是用壓力傳感器,依靠脈搏的搏動帶來壓力變換來檢測,來實現(xiàn)測脈搏。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化、智能化、簡單化成為必然趨勢。早在兩千年前,我們的祖先就開始用切脈診治疾病。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化、智能化、簡單化成為必然趨勢,使不懂醫(yī)學(xué)的人,也能夠及時容易地了解自己的身體狀況。脈搏即動脈搏動,脈搏頻率即脈率,正常人的脈搏和心跳是一致的,臨床上有許多疾病,特別是心臟病可使脈搏發(fā)生變化。對于高血壓、冠心病、心臟病等慢性疾病來說,日常的身體健康信息檢測就顯得尤為重要。 Bluetooth。關(guān)鍵詞:C8051F020單片機(jī);紅外線;藍(lán)牙;脈搏檢測AbstractThis design is adopting high speed of C8051F020 SCM as core controller, to human body pulse and temperature measurement, and then through the bluetooth will data to the PC for data processing,