医用电子体温测量课程设计.doc

医用电子体温测量、记录系统的软件主要分为两个部分：一部分是下位机的温度数据采集和处理程序，另一部分是上位机的体温测量、记录系统管理软件。软件采用模块化设计，按整体功能分成多个不同的模块，单独设计、编程、调试，然后将各个模块装配联调，组成完整的软件。 下位机程序用汇编语言编写，固化在80C51单片机中。单片机是整个系统的数据采集处理端，它主要完成对多个传感器(AD590)的控制和温度数据的读取、处理、显示以及和上位机的数据通信。 上位机软件是运行在计算机上的体温系统管理软件。由它负责对整个系统的各个测温点进行监测和管理。系统管理软件主要包括三个部分，分别是系统参数设置部分、温度数据处理部分和温度信息的管理部分。下位机程序主要分为两个部分，一个无中断时的主程序，另一个是中断服务程序。每个部分通过自己相应的子程序来完成所要求的功能。下位机体温数据的采集处理过程： PC机和单片机没有进行通信时，下位机自己独立运行，各自循环地读取、显示病人的体温或室温。将转A/D转换结果存储到片内RAM中事先固定的以DATA为起始地址的连续单元中，以便与PC机通信时传送，同时存入显示缓冲区，在显示器上显示出来。 由于每个单片机电子体温测量仪有八路电子体温计通道，每个传感器温度经过ADC0809 A/D转换后为十六进制数据，而我们进行显示和在计算机存储的时候需要用十进制的数据，所以在单片机程序中需要先将A/D转换后的温度数据转化成十进制，然后再存储到数据单元每一路十进”的温度值需要两个存储单元存储，这样I个单片机事先预留出16个数据存储单元来存储温度信息，在本系统中，设置DATA起始地址为4VH,作为显示器显示的缓冲区的首地址为30H. 当中断产生时，也就是PC机(_匕位机)发出命令，开始实现与单片机(下位机)的多机通信。首先由上位机发出所要查询的下位机地址，所有的下位机响应中断，料断主机查询的地址是否与本机地址相符。地址符合的下位机回送本机地址，并改变SM2o地址不符合的下位机退出中断，SM2=1不变。 下位机在与上位机建立联系后，跟着以查询方式接收上位机随后发送的读取数据的命令。在读取的时候，因己经在PC机程序中将病人的通道号和具体的数据单元顺序对应，所以在中断程序中从40H处顺序读取数据存储区数据，将其传输计算机串口缓冲区，写入数据库的时候PC机程序可将数据和病床号一一对应。在计算机读取的时候，首先要进行传入数据值的判断，如果在体温的范围之内，则将数据和单片机号以及通道号同时写入数据库，如果不是体温的范围，说明此时病人没有进行测量或者是不正确的测量，温度数据传送完毕，由上位机进行处理。下位机主程序流程： 主程序开始后首先进行初始化设置。初始化的内容包括给相应的字符名称赋值，设置串口通信参数，打开CPU中断，打开串口中断，设置定时器T0中断，然后使单片机检测是否有中断的发生，如果没有上位机进行通信的信号，不引发中断，则下位机将地址指向ADC0809的第一通道，发送命令使ADC0809工作，获取第一通道的传感器所采集的温度值，将其转换成为十进制，存储到特定存储区，并进行显示；同时地址指针指向下一通道，进行下一通道的数据采集和转换。如此循环，直到将八路信号全部检测一遍，此时，各路采集的数据己经存于对应的数据存储区，然后单片机再进行查询，看是否有单片机多机通信的信号，如果有则去执行相应的中断程序，如果没有，则继续读入A/D转换器转换的信号，直到有中断响应，进入相应中断服务程序，进行串口通信。下位体中断程序流程单片机响应中断后，首先保护现场，把寄存器A和数据寄存器指针存入堆栈中，置多机通信位SM2为1，接收到PC机传送通信地址后进行判断，看与本机的地址是否相符。不相符则退出中断服务程序，若相符就向上位机回送本机地址，同时置多机通信位SM2为0，取消多机通信，建立与上位机的双机之间的通信，传送以40H开始的数据存储区的数据，采用累加和校验的方式，检验PC机的回送是否正确，如果正确退出中断程序，不正确重新发送数据。在单片机与主机通信的过程中，一次通信的总时间不超过10s。为了防止通信异常中断而使单片机一直处于等待状态。在单片机的通信程序中加入比串口中断高优先级的定时器T0中断。设置定时器T0按方式1工作，每50ms中断一次，在其中断服务程序中统计T0中断次数。当T0的中断次数大于200时，也就是一次的通信过程超过了50ms200=10s，使单片机退出中断服务程序。等待下一次通信。数据采集模块的设计假设病房内有8路信号，以下程序是采用软件延时方法，使用A/D转换器ADC 0809分别对八路模拟信号轮流采样一次，并依次把转换结果存储到片内RAM中以DATA为起始地址的连续单元中。PC机在读取数据时直接读取DATA为起始地址的连续单元的内容。其代码如下(程序初始化阶段略)：START：MOV RI，#DATA ；置数据区指针初值MOV DPTR，#2FFOE1 ；指向通道1MOV R7, #08H ；置通道数LOOP：MOVX DPTR, A ；启动A/D转换WAIT：JB P1.0 ADC ；检测0809是否转换完毕CALL DISP ；调显示子程序JMP WAIT；ADC： MOVX A, DPTR ；读取A/D转换结果CALL L1 ；调用十进制转换子程序CALL COMP ；调用判断子程序，看温度是否在特定范围，将其存于ACALL DISP ；调显示子程序MOV R1, A ；将数据存于固定数据区INC DPTR ；指向下一个通道INC R1 ；修改数据区指针DJNZ R7, LOOP ；八个通道是否转换完毕?本系统中显示数据的处理在本系统中，总共需要五位的显示器，如果使用静态显示器开销太大，因此在本系统中选用动态的显示方法。单片机扩展一片8255实现与LED显示器的硬件连接。 显示时首先病人的病床号同时显示以便观察，需要一位显示位，对数据来讲，处理完的每一路数据共有十进制的四位，为了节省资源，可将最后的结果放入两个相邻的数据存储区，如将第一路数据信号放入30H, 3111两个单元中，每个单元的四位作为一位要显示的数据，一共需要四位7段显示器，小数点后保留一位小数。所以将百位和十位放于第一个字节即30H中(本系统中没有百位数，默认为零)，个位和小数点后的数值放于的第二个字节中，这样在显示时，始终将小数点置于倒数第二位上。系统采用硬件置亮的方式使其始终显示实现。其他通路的温度数据的存储方式是一致的。下面是关于显示部分软件的部分代码： DIS： MOV R0，#30H ；显示器缓冲区首地址送RO DSO：MOV R3，#20H ；显示器最左边位亮 MOV A，R3 DS1： MOV DPTR，#4FFCH ；数据指针指向8255A口 MOVX DPTR,A ；送扫描值 INC DPTR ；指向B口 MOV A, R0 ；取预显示的数据 ADD A, #ODH ；加上偏移量 MOVC A, A+PC ；取出字型 MOVX DPTR, A ；送显 ACALL DL1 ；延时子程序 INC R0 ；下一个显示断数据地址 MOV A, R3 JB ACC. 3, LD1 ；扫描到第四位否? RR A ；未到，扫描码右移一位 MOV R3, A AJMP DSl LD1：RFT DB 03FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7D