一种多路温度无线采集系统的设计

・数字技术・　一种多路温度无线采集系统的设计　杨杰　（湖州师范学院信息与工程学院　浙江湖州　３　ｌ　３０００）　［摘　要】设计了一个基于ＤＦ无线传输模块和温度传感器ＤＳｌ　８Ｂ２０的多路温度无线采集系统。整个系统是以ＡＴ８９Ｓ５ｌ单片机为核　心来进行终端节点温度数据采集，并对无线通信模块与上位机之间的数据通信进行控制，实现了无线多路温度数据采集的功能。　【关键词】无线　单片机　温度采集　通信协议　．　【中图分类号］ＴＤ２ｌ２．９　［文献标识码】Ａ　【文章编号】ｌ００７－９４ｌ６（２０１０）０５－０００３－０２　１引言　多领域都有着广泛的应用前景。传统的多　随着现代电子技术的发展，数字式温　路温度采集系统通信方式，主要是采用固　度传感器出现了，这使温度测量技术发生　定的点对点之间的有线通信，采用ＲＳ一　了根本性的变化，从模拟测量方法发展到　４８５总线或ＣＡＮ总线需要把各设备利用网　了数字式测量方法。数字式温度测量方法　线连接起来，施工麻烦而且费用高。如果　无论在测温精度还是实时性方面都有了很　能在每个采集数据的终端使用无线的方式　大的提高。随着网络及通信技术的飞速发　进行数据传送，可以完全去掉通信设备之　展，短距离无线通信以其特有的抗干扰能　问的物理线路连接，不仅简化了施工难度　力强、可靠性高、安全性好、受地理条件　和系统复杂度，还可以大大地降低成本。　限制少、安装施工简便灵活等特点，在许　本系统正是基于短距离无线通信技术而开　上位帆１　上位机２　上芷胡１＇４　图１　系统总体方案框图　沮厦采集麓ｌ　数据接收端　沮度采集麓ｎ　图２　系统总体结构框图　发的，适合低成本的短距离无线温度采集　场合，具有广阔的应用前景　２系统方案总体方案　本系统包括一个上位机和Ｎ个下位　机。上位机主要负责温度Ｎ路温度数据的　汇总处理，下位机也就是温度采集端，主　要负责温度的采集，上位机与下位机之间　通过无线的方式进行数据传输，下位机之　间不能直接通信。因为Ｎ路下位机完全一　样，所以只制作了２个下位机来做测试。系　统总体方案如图ｌ所示。　本系统采用单片机作为主控制器，温　度传感器采用数字式温度传感器　ＤＳｌ　８Ｂ２０，显示采用低功耗的ＬＣＤ液晶　ｌ６０２。本系统的无线模块没有采用现成的　无线收发芯片，而采用了低成本的ＤＦ无　线收发模块。ＤＦ无线收发模块的缺点是　无编码解码，＋须外加编码解码功能，这部　分功能采用单片机来进行，实行软件编码　解码的方案来解决　系统方案基本指标：　无线通信距离大于５０米，测温精度±０．１　。Ｃ，测温路数Ｎ≥２。　３系统硬件设计　如图２所示系统包括ｎ个的温度采集　端和一个数据接受端。温度采集端包括温　度传感器ＤＳｌ　８Ｂ２０、单片机ＡＴ８９Ｓ５ｌ、无　线发射模块和无线接受模块几部分。当温　度采集端接收到数据接受端发送来的采集　命令时，就将温度传感器采集到的温度数　据传输给单片机，然后单片机再将数据经　过处理后进行软件编码，最后通过发射模　块将温度数据发送给数据接受端。数据接　受端接受到温度采集段发送过来的信号后　将信号进行软件译码，然后再经过处理后　送ＬＣＤ显示出温度值。　单片机采用Ａｔｍｅｌ公司的ＡＴ８９Ｓ５ｌ单　片机。温度采集采用ＤＳ１　８Ｂ２０温度传感　器，ＤＳ１　８Ｂ２０是美国ＤＡＬＬＡＳ公司生产的　单总线数字式温度传感器，具有结构简　单，操作灵活，无须外接电路的的优点。在　使用过程中，可由一根Ｉ／Ｏ数据线既供电　又传输数据，并可由用户设置温度报警界　限。显示模块采用ＬＣＤｌ６０２，１６０２型ＬＣＤ　显示模块具有体积小，功耗低，显示内容　数字技术与应用　・数字技术・　使用ＨＩ　ＲＩＭ构建健康档案信息模型　黄萍　蔡连忠　王琛：　（１．天津津微首佳软件技术有限公司　天津　３００３８４；　２．天津市人民医院　天津　３００１２１）　［摘要】目的：阐述卫生部健康档案信息概念数据模型与ＨＬ７　ＲＩＭ之间的关系。方法：在理解ＲＩＭ中主类、活动、角色等定义　的基础上，使它们与健康档案数据模型中的实体一一对应　结果：划分健康档案业务域，确定业务活动数据集中的数据元在信息模　型中的位置和表达方式，对应的ＨＬ７通用域和模型，逐步构建健康档案信息模型。结论：健康档案信息数据模型在概念与ＨＬ７　ＲＩＭ　是保持一致的。　［关键词】ＨＬ７　ＲＩＭ　健康档案　卫生信息　概念数据模型　［中图分类号］Ｒ８５７　【文献标识码】Ａ　［文章编号】１００７—９４１６（２０ｌ０）０５－０００４－０４　Ｕｓｉｎｇ　ＨＩ，７　ＲＩＭ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＡＩＭ：Ｔｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｔｈｅ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　Ｄａｔａ　Ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＨＬ７　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ（ＲＩＭ）．　ＭＥＴＨ０ＤＳ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅＩｉｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨＬ７　ｃｌａｓｓｅｓ，ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｒｏｌｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＲＩＭ，ｗｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｔｉｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｄａｔａ　Ｍｏｄｅ１．　ＲＥＳＵＬＴＳ：Ｂｙ　Ｄｉｖｉｄｉｎｇ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｄｏｍａｉｎ，ｄｅｆｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｄａｔａ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｇｅｎｅｒｉｃ　ｄｏｍａｉｎ　ａｎｄ　ＨＬ７　Ｖ３　ｍｏｄｅ１．ｗｅ　ｃａｎ　ｂｕｉｌｄ　Ｔｈｅ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　Ｄａｔａ　Ｍｏｄｅｌ　Ｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｃ０ＮＣＬＵＳ１０Ｎ：Ｔｈｅ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　Ｄａｔａ　Ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｉｎ　ｈａｒｍｏｎｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＨＬ７　ＲＩＭ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　ｌｅｖｅ１．　［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＨＬ７　ＲＩＭ；ｈｅａｌｔｈ　ｒｅｃｏｒｄ；ｈｅａｌｔｈ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　ｄａｔａ　ｍｏｄｅｌ　ｌ　１引言　础上，通过分析健康档案的信息来源、划　体系与交换协议标准，其宗旨是解决不同　目前，在我国大部分居民的健康相关　分健康档案业务域、抽取健康档案基本活　厂商设计的信息系统如何实现信息交换和　信息分散在各个卫生服务机构，没有形成　动的过程中建立起来的。健康档案信息模　数据共享的问题，至今已逾２０多年。　统一的居民健康档案。这些机构既是健康　型既保证了与我国卫生信息框架的一致　１９９４年ＨＬ７国际执行委员会发表了　档案信息的源头，也是信息的利用者。构　性，也与国际上的其它卫生信息模型保持　ＨＬ７　ｖ２．２版，当年９月美国ＡＮＳＩ　建一个科学的健康档案信息模型是建设基　一致　（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　于健康档案区域卫生信息平台以及具体医　２　ＨＬ７简介　美国国家标准化学会）就承认ＨＬ７为美国　疗业务系统的重要基础。健康档案信息模　ＨＬ７于ｌ　９８７年３月在美国宾州大学医　医疗卫生和保健等方面的信息系统指标体　型是在充分理解ＨＬ７　ＲＩＭ概念模型的基　院组建，其研究重点是ＨＬ７信息系统指标　系及交换协议标准。日本、德国、澳大利　丰富等特点。ｌ６０２型ＬＣＤ可以显示２行ｌ６　并等待接收应答，如果在规定的时问内没　５结语　个字符，有８位数据总线ＤＯ　Ｄ７和ＲＳ，Ｒ／　有收到相应的数据应答，将重新发送查询　整个系统设计制作完成后进行了实际　Ｗ，ＥＮ三个控制端口，工作电压为５Ｖ，并　命令，并进行错误计数　以避免数据丢失，　测试。测试结果表明，该系统电路简单，性　且具有字符对比度调节和背光功能。　如果计数达到一定程度，发送方停止发送　能稳定，抗干扰能力强，可靠性高，搭建　ＬＣＤｌ６０２与单片机的接电路较为简单，即　查询命令，进入错误处理。收到数据应答　方便，易于扩展，室内实际发射距离约５Ｏ　将７个并行数据口与单片机的７个Ｉ／０口　后上位机首先对数据进行校验，校验通过　米（通过改进天线的设计，加大发射电压　连接，另外三个控制口再接单片机的三个　后再把数据进行处理后送显示。　可适度增加），在室外开阔地带通信距离　Ｉ／Ｏ口。　下位机刚开始处于查询状态，当接收　可以达到２００米，因此本系统在短距离对　无线收发模块采用ＤＦ无线数据收发　到上位机发送来的温度采集命令后进行温　多种环境温度的采集监控是比较成功的。　模块，这种模块工作频率为３ｌ　５ＭＨｚ或　度采集，然后把数据打包发送给上位机。　［参考文献】　４３３ＭＨｚ，具有成本低，使用方便，传输距　４．２　ＬＣＤ１６０２显示程序设计　【１】蔡型，张思全．短距离无线通信技术　离远，电压范围宽等特点。ＤＦ数据模块的　当上位机接收到正确的温度数据后就　综述【Ｊ】．现代电子技术，２００４，（３）．　最大传输数据速率为９．６ＫＢｓ，一般控制　会把下位机编号和温度值显示出来，例如　［２】王英洲，方旭明．短距离无线通信主　在２．５ｋ左右，完全能够胜任本系统的数据　当ＬＣＤ１６０２显示。ＴＯ　ｔｅｍ　２５．６　Ｃ”表　要技术与应用【Ｊ】．数据通信，２００４，（４）．　传输任务。　示下位机ＴＯ的温度值位２５．６摄氏度，当　［３】郭刚，李思敏．基于ｎＲＦ２４ＥＩ开发的　４系统软件设计　现实“ＴＯ　Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ！”表示上位机与　短距离无线数据传输系统［Ｊ】．桂林电子工　４．１上位机和下位机程序设计　下位机ＴＯ无法通信，失去联接。　业学院学报，２００４，２４（３）．　上位机先对ＡＴ８９Ｓ５１和ＬＣＤ１６０２进行　４．３温度采集程序设计　［４】张海滨，郑维智．短距离无线通信在　初始化，然后对Ｎ路数据温度采集端进行　当下位机接收到温度采集命令后就进　控制中的应用【Ｊ】．微计算机信息，２００４，　轮询，并显示出Ｎ路温度采集端的温度。　行温度采集，单片机读取ＤＳｌ８Ｂ２０温度数　（１１）．　查询过程是上位机首先给一路温度采集端　据的通信协议顺序为初始化，ＲＯＭ操作命　发送温度采集命令，同时启动监控定时器　令，存储器操作命令，处理数据。　４　数字技术与应用