基于手机APP和RFID的智能体温计.ppt

综合课程设计基于手机APP和RFID的智能体温计,第八组成员：指导老师：,目录Contents,1,2,3,研究背景,系统整体设计说明,设计方案选择,4,成品展示,5,总结与展望,一、研究背景,随着科学技术的迅猛发展，电子技术已经应用在生活的方方面面，我们都可以见到无线通信和温度采集和检测等技术的应用。在这个崭新的时代，电子技术正飞速地向前发展着，无数新的技术被开发出来，电子技术和其他各种技术的综合运用也是屡见不鲜。临床监护和治疗中,医护人员常常要关注某些特殊患者(例如对重症病人或婴幼儿)的体温随时间变化的情况。如果按照传统的方法采用水银体温计来测量,会给医护人员和患者带来许多麻烦。特别在重症监护病房中,频繁地使用水银体温计测量患者的体温会使患者感到不舒服,影响患者的心情,不利于病情的好转。此外,一旦水银体温计破裂,还会给病房带来一定程度的环境污染。本次课设，将制作一种具有无线遥测功能的电子体温测量系统,它采用电子测温和无线通信技术,可以圆满地解决上述问题。,一、研究背景,二、系统整体设计说明,本系统分为两部分，一个是温度采集模块，一个是数据接收模块。采用STC89C52单片机作为本系统核心，实现信号处理和液晶显示、控制RFID、蓝牙传输等功能。,鉴于本次设计并无高精度、高速等要求，可用基本类型的单片机完成任务。STC89C52不仅具有多重拓展引脚方便编程和实现各种控制功能，而且性价比极高。,DS18B20,LCD1602,NRF24L01,ZS-040,二、系统整体设计说明,系统整体设计思路框图,三、设计方案选择,传统的温度检测大都以热敏电阻为传感器，采用热敏电阻，可满足40至90测量范围，但热敏电阻可靠性差，温度测量准确率较低，对于1的信号是不适用的，还需要经过专门的接口电路转换成数字信号才能由微处理器进行处理。,常见热敏电阻,三、设计方案选择,DS18B20数字式温度传感器使用集成芯片。采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。同时，它可以直接将温度转化成串行数字供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。部分功能电路的集成，使整体硬件设计更加简洁，能够有效降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，测试也更加方便简单化，大大缩短了开发周期和减小开发难度。,DS18B20几种封装,DS18B20内部结构,三、设计方案选择,三、设计方案选择,显示方式无非是液晶数码管显示、点阵显示、液晶显示等方式。考虑到本次对数据显示的要求，决定使用常见的LCD1602液晶显示器。LCD1602是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。LCD1602液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，即可以显示出图形。,LCD1602实物图,LCD1602引脚图,三、设计方案选择,三、设计方案选择,NRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4GHz2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA;接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式,工作在100mw时电流为160mA,在数据传输方面实现相对WiFi距离更远，但传输数据量不如WiFi（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。,三、设计方案选择,通信特点：SPI口为同步串行通信接口，最大传输速率为10Mb/s，传输时先传送低位字节，再传送高位字节。但针对单个字节而言，要先送高位再送低位通信条件：1、频道相同（设置频道寄存器RF_CH）2、地址相同（设置TX_ADDR和RX_ADDR_P0相同）3、每次发送接收的字节数相同,三、设计方案选择,具有自动应答和自动再发射功能;片内自动生成报头和CRC校验码;MCU可通过IRQ引脚块判断是否完成数据接收和数据发送,三、设计方案选择,ZS040蓝牙模块的特点：（1）采用CSR主流蓝牙芯片，蓝牙V4.0协议标准；（2）输入电压:3.6V-6V,禁止超过7V；（3）波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200用户可设置；（4）带连接状态指示灯,LED快闪表示没有蓝牙连接;LED慢闪表示进入AT命令模式；（5）板载3.3V稳压芯片,输入电压直流3.6V-6V;未配对时,电流约30mA(因LED灯闪烁,电流处于变化状态)；配对成功后,LED灯处于常亮状态。,三、设计方案选择,扫描请求,扫描回应,发起连接请求,响应连接请求,三、设计方案选择,发送主服务UUID,回应服务信息,发送特性UUID,回应特性值句柄,发送特性值句柄,回应特性值,特性值句柄及写入的值,写入特性值成功,三、设计方案选择,四、成品展示,温度采集板,蓝牙传输模块,数据接收板,RFID射频模块,RFID射频模块,四、成品展示,五、总结与展望,本次设计过程中，遇到很多问题，犯了很多错误，导致电子元器件消耗较大。在焊接NRF24L01模块时，由于没有查阅相关的模块供电电压，直接用了单片机VCC对其进行供电，导致模块被烧毁。调试无线收发时，LCD1602老是显示乱码，而且一直改变不稳定；后来仔细研究程序，才发现是没有将温度的全局变量清零，导致每次循