基于物联网技术的智慧病房管理系统(一)—— 系统配置
基于物联网技术的智慧病房管理系统(一)—— 系统分析与配置
系统要求
设计一个基于物联网技术的智慧病房管理系统。假设医院住院部的一层病房(走廊两边病房平行分布),病房数量最多60间,每间病房3个床位,编号从 1~180 号。每间病房可采用的设备如下:STM32F103 开发板 1 块,房间温湿度采集模块 1 套( I2C 接口,AHT20 模块),房间自动灯光开关控制器(以 PWM 方式控制,每天早上 7 点渐亮,晚上 22 点渐灭),病人脉搏 & 血氧检测仪 3 套( UART 接口输出脉搏 + 血氧的数字值),床头紧急呼叫按键开关 3 个(按下呼叫)。
每间病房的 STM32F103 开发板通过 UART 转 485 接口,以 mobus 组网方式,连接到护士监控室的 PC 电脑上(上位机)。PC 电脑上可接收每间病房的温湿度数据(周期为 5 分钟)、床头紧急呼叫信号、病人脉搏血氧数据(正常状态下 30 分钟一次采集;当脉搏超过 120 或血氧值低于 90 时切换到危重状态下,实时采集),显示在屏幕上并且保存到 MySQL 数据库里。
设计要求:
1、写出系统设计方案,画出系统功能图
2、画出病房stm32f103控制模块的电路原理图。
3、设计各功能模块的模拟实现软件,给出主要源代码
4、总结本系统方案的技术优势和代码特点
建议(加分项):
采用 RTOS(ucos、RTthread-nano等)做多任务软件框架。
使用 cubemx 完成基本端口参数选择和设计。
采用 stm32f103 内部 flash 记录数据,或者其他设计或实现的亮点。
日期读取功能,利用 stm32 内部日历芯片。
上位机功能只需要设计,不须实现。串口,modbus 数据接收可用串口助手等工具软件。但如果有能力设计上位机代码,也有奖励分。
题目分析
系统功能
首先,这里提到如下几个功能:
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RTOS 系统移植
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温湿度模块数据获取
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通过定时器定时启动呼吸灯
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接收按键信号并进行消抖
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血氧与心率检测
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modbus 发送数据信息给上位机
系统功能具体内容与模块
其次,我们分析这里具体要使用如下几种功能:
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使用 I2C 读取 AHT20 模块
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TIM 定时器与 PWM 呼吸灯
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按键信息接收与消抖
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UART 转 485 接口与 modbus 通信
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MAX30102 模块心率与血氧测量
基本配置
RCC 配置
SYS 配置
USART1 与 DMA 配置
I2C 配置
TIM3 配置
DMA 配置
TIM2 与 PWM 配置
NVIC 配置
GPIO 配置
时钟配置
引脚配置
RTOS 与 模块驱动 代码配置
RTOS 配置
这里选择引入 RT-Thread 轻量便捷 :