医用单片机开发教程 - 第15章-实验14 体温测量与显示实验

1第15章：实验14体温测量与显示实验——卓越工程师培养系列——2

通过医疗电子单片机高级开发系统，读取人体生理参数监测系统发送过来的体温数据包，并对体温数据包进行解包，最后，将解包之后的体温数据显示在七段数码管上，如下图所示。人体生理参数监测系统测量的体温值为连接到该系统的体温探头1和体温探头2感应到的温度值。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义1.实验内容3

为了进行实验对照，本实验还需要实现如下功能：（1）通过UART4接收数据并通过UART7发送至7寸触摸屏；（2）通过UART7接收命令包并通过UART4发送至人体生理参数监测系统。通过对比触摸屏（“体温测量与显示实验”界面）上显示的数值与七段数码管上的数值，验证实验是否正确。

本实验需要将UART4接收到的体温数据包进行解包处理，并将解包结果中的体温通道1的体温值显示在七段数码管的左侧，如下图所示。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义1.实验内容4

人体生理参数监测系统（型号：LY-M501）用于采集人体五大生理参数（体温、血氧、呼吸、心电、血压）信号，并对这些信号进行处理，最终将处理后的数字信号通过USB连接线、蓝牙或Wi-Fi发送到主机，实现人体生理参数监测系统与主机之间的交互。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明5

下图是人体生理参数监测系统的按键和显示界面，通过“功能”按键可以控制人体生理参数监测系统按照“背光模式”→“数据模式”→“通信模式”→“参数模式”的顺序在不同模式之间循环切换。

默认为“背光开”、“演示模式”、“USB“和“五参”。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明6

通过“功能”按键，切换到“背光模式”，然后通过“模式”按键切换人体生理参数监测系统显示屏背光的开启和关闭，如下图所示。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明7

通过“功能”按键，切换到“数据模式”，然后通过“模式”按键在“演示模式”和“实时模式”之间切换，如下图所示。在“演示模式”，人体生理参数监测系统不连接模拟器，也可以向主机发送人体生理参数模拟数据；在“实时模式”，人体生理参数监测系统需要连接模拟器，向主机发送模拟器的实时数据。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明8

通过“功能”按键，切换到“通信模式”，然后通过“模式”按键在USB、UART、BT和Wi-Fi之间切换，如下图所示。在USB/UART通信模式，人体生理参数监测系统通过USB连接线与主机平台进行通信；在BT通信模式，通过蓝牙与主机平台进行通信；在Wi-Fi通信模式，通过Wi-Fi与主机平台进行通信。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明9

通过“功能”按键，切换到“参数模式”，然后通过“模式”按键在“五参”、“体温”、“血氧”、“血压”、“呼吸”和“心电”之间切换。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明10

下图是人体生理参数监测系统背面视图。NBP接口用于连接血压袖带；SPO2接口用于连接血氧探头；TMP1和TMP2接口用于连接两路体温探头；ECG/RESP接口用于连接心电导联线；USB/UART接口用于连接USB连接线；12V接口用于连接12V电源适配器；拨动开关用于控制人体生理参数监测系统的电源开关。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.1人体生理参数监测系统使用说明11

本实验只讲解体温数据包。完整的体温数据包和命令包参见附录Ⅰ《PCT通信协议应用在LY-M501型人体生理参数监测说明》。

体温数据包是由从机向主机发送的双通道体温值和探头信息，下图即为体温数据包的定义。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.2体温数据包的PCT通信协议12

探头状态定义如下表所示，需要注意的是，体温数据为16位有符号数，有效数据范围为0～500，数据扩大10倍，单位是摄氏度。例如，368代表36.8℃，-100代表无效数据。体温数据包每秒发送1次。位解释说明7:2保留1体温通道2：0-体温探头接上；1-体温探头脱落0体温通道1：0-体温探头接上；1-体温探头脱落《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.2体温数据包的PCT通信协议13

本书最后5个实验中使用到的UART模块与前面13个实验不同，最后5个实验使用到的UART模块基于DMA，该UART模块包括5个API函数，分别是InitUART、ProcUARTxTimerTask、WriteUART、ReadUART、TestUSARTx。《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.3基于DMA的UART模块函数14《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.4UART4与UART7数据传输流程15《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.5解包结果处理流程16《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义2.实验原理2.6七段数码管显示体温参数17步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加ProcTemp文件对步骤3：完善ProcTemp.h文件步骤4：完善ProcTemp.c文件步骤5：完善Seg7DigitalLED.h文件步骤6：完善Seg7DigitalLED.c文件步骤7：完善Timer.c文件步骤8：完善体温测量与显示实验应用层步骤9：编译及下载验证3.实验步骤《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义18

在本实验的基础上增加以下功能：（1）在UART4ToUART7函数中，如果解包结果是体温探头状态，将体温探头1和2状态信息分别保存于s_iSensSts1和s_iSensSts2变量；（2）通过GetTempSensSts函数获取体温探头1和2状态信息；（3）通过Seg7DispTemp函数显示体温通道1和2的体温值或探头脱落信息；（4）当两路体温探头连接时，七段数码管显示正常的体温值，如左图所示；（5）当两路体温探头未连接时，七段数码管显示“------”，如右图所示。4.本章任务《医用单片机开发实用教程-基于STM32F4》-配套讲义191.本实验采用热敏电阻法测体温，还有哪些方法可以测量体温？2.如果体温通道1和体温通道2的探头均为连接状态，而且，体温通道1和体温通道2的体温值分别为36.0℃和36.2℃，体温数据包应该是什么？3.PackUnpack模块的UnPackData和GetUnPackRslt函数的功能分别是什么？ProcTemp模块的UART4ToUART7和UART7ToUART4函数的功能分别是什么？

4.为什么需要在Timer模块调用这两个函数？5.为什么需要在Timer模块调用ProcUARTxTimerTask函数？6.人体生理参数监测系统发送到医疗电子单片机高级开发系统的