【CN209858072U】多通道温度采集模块【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920537331.7
(22)申请日 2019.04.19
(73)专利权人 深圳市新威尔电子有限公司
地址 518000 广东省深圳市福田区梅林街
道梅都社区中伦公路128号卓越梅林
中心广场（北区）3号楼1206
(72)发明人 陈明新
(51)Int.Cl.
G01K 1/02(2006.01)
G08C 19/00(2006.01)
H04L 12/40(2006.01)
(54)实用新型名称
多通道温度采集模块
(57)摘要
本实用新型公开了一种多通道温度采集模
块，所述多通道温度采集模块包括：温度感应IC
板、电信号连接线束、温度转换电路、电源转换电
路、系统总线通信电路，连接线束；所述IC板上设
置有温度感应IC、限流电阻、PCB、PCB连接端子。
本实用新型通过对分容化成设备温度的多点检
测，能够得到准确的实时温度数据，并通过将温
度信号进行模拟量的转换与传输，使得温度信号
能够快速及时的传输与发送，从而保障化成分容
设备的运行始终处于安全温度范围内。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209858072 U 2019.12.27
C N 209858072
U
权 利 要 求 书1/1页CN 209858072 U
1.一种多通道温度采集模块，其特征在于，所述多通道温度采集模块包括：温度感应IC 板、电信号连接线束、温度转换电路、电源转换电路、系统总线通信电路，连接线束；所述IC 板上设置有温度感应IC、限流电阻、PCB、PCB连接端子。
2.如权利要求1所述的多通道温度采集模块，其特征在于，所述系统总线通信电路包括模拟通道选择器、转换器、主控芯片、记忆芯片、防雷管。
3.如权利要求1所述的多通道温度采集模块，其特征在于，所述连接线束包括排线或同轴线、连接器；所述连接器设置在线束两端，线束本体为排线或同轴线，所述同轴线包括同轴的多根线。
4.如权利要求1所述的多通道温度采集模块，其特征在于，所述电源转换电路包括一级同步降压DC/DC变换，二级LDO变换，通信隔离以及供电用隔离；所述同步降压DCDC变换将高电压输入的直流供电转换为低电压的直流供电，所述通信隔离供电使用DC/DC隔离电源模块进行电压变换。
2
b多路温度采集程序
本程序为ds18b20 的多路温度采集程序，是我自己参考其他程序后改写而成，可显示 4 路正负温度值，并有上下限温度报警（声音、灯光报警） 亲测，更改端口即可使用。（主要器件：51单片机，ds18b20，lcd 显示器） 附有proteus 仿真图，及序列号采集程序 /**** 上限62 度下限-20 度****/ #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit ds=P1A1; sbit rs=P1A4; sbit e=P1A6; sbit sp=P1A0; sbit d1=P1A2; sbit d2=P1A3; uchar lcdrom[4][8]={{0x28,0x30,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x8e}, {0x28,0x31,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xb9}, {0x28,0x32,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xe0},
{0x28,0x33,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xd7}}; unsigned char code table0[]={"TEMPERARTURE:U "}; int f[4]; int tvalue; float ftvalue; uint warnl=320; uint warnh=992; /****lcd 程序****/ void delayms(uint ms)// 延时 { uint i,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void wrcom(uchar com)// 写指令 { delayms(1); rs=0; P3=com; delayms(1); e=1; delayms(1); e=0; } void wrdat(uchar dat)// 写数据 { rs=1; e=0; P3=dat; delayms(5);
八、控温模块与温度采集
八、控温模块与温度采集 1、通过串行口采集数据 模块与计算机通过串行口连接如图6所示。计算机的串行口1或串行口2通过RS232到RS485转换器（可以选用ADAM4520）转换成为RS485标准，各个采集模块以RS485总线形式和计算机相连。ADAM4520的DATA+和DUT模块的T+相连，DATA-与T-相连。+24V 电源也对应连接。一般一个系统可直接连接32个模块，超过32个需要加中继器。 图6 采集模块连接图 在工作状态下，主机仅从DUT模块中读取数据。即主机发送读数据命令串，模块返回当前数据。模块响应时间一般小于70mS（9600波特时）。若超过70mS没有响应，可以重发。连续三次没有响应，进行错误告警。随产品提供各种语言数据采集源程序，这些程序也可以访问我们的网页https://www.360docs.net/doc/b83545824.html,得到。 2、通过异步并行接口采集温度数据 （1）、隔离异步并行接口输出时序及应用
模块内有一波特率控制字除用以选择串行通讯波特率和奇偶校外，还控制DUT-4000的并行接口的输出时序。 验 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 校验请求字节通讯协议选择波特率其中，D7=0 串行通讯无校验方式；D7=1 串行通讯奇校验方式。D6=0 并行接口无条件输出，每2.16秒（不滤波0.72S）输出8个通道数据；D6=1并行接口请求输出，IN+和IN-为ON请求输出一次数据。D5=0 并行接口半字节输出，每次输出4位二进制数；D5=1 并行接口字节输出，每次输出8位二进制数。D4~D3选择通讯协议。D2~D0选择串行通讯波特率。 （2）、无条件半字节输出时序 当模块内波特率控制字的D6=0、D5=0选择并行无条件半字节输出，接口时序如图7和图8所示，选通脉冲STB可以是上升沿选通或下降沿选通，由板上的DIP开关S4选择。S4=OFF，上升沿选通（默认状态）；S4=ON，下降沿选通。数据由D3~D0输出，每个半字节（4位二进制）输出时间为20mS（默认），选通脉冲STB高电平和低电平时间各为10mS。每个通道数据分4次输出，依次由低到高。数据为两个字节二进制补码，表示温度乘10的数据。每次连续输出8个通道共16个字节，输出时间为640mS。模块在滤波工作方式下每2.16S 转换完8个通道数据，然后按上述时序输出。不滤波方式下0.72S输出一次数据。并行接口的输出时间可以由设置程序设置，参见DUTSET说明。
温湿度监控系统
温湿度监控系统 目录 行业需求 系统概况 行业需求 系统概况 展开 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。 温湿度采集系统 在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。 石家庄恒必达科技基于这种对温湿度测控的需求而设计开发了温湿度监控系统。 环境温湿度的监控包括以下步骤：感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则输出异常信号至主控机；异常报警；判断异常是否处理完毕；以及若异常处理完毕，解除报警。并可以利用控制器和主控机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。 编辑本段 行业需求
食品行业：温湿度对于食品储存来说至关重要，温湿度的变化会带来食物变质，引发食品安全问题。 档案管理：纸制品对于温湿度极为敏感，不当的保存会严重降低档案保存年限。 温室大棚：植物的生长对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡。 动物养殖：各种动物在不同的温度下会表现出不同的生长状态，高质高产的目标要依靠适宜的环境来保障。 药品储存：根据国家相关要求，药品保存必须按照相应的温湿度进行控制。 石家庄恒必达科技有限公司设计开发的HBD-300温湿度监控系统： 系统功能 1、如实采集和记录各空间温度/温湿度情况。 2、所有的温度/温湿度数据采集和记录到一台主机计算机上，数据可以按照使用人员的要求定时自动记录并长期保存。 3、授权用户可查询历史数据，进行数据分析、打印等操作。 4、在出现异常数据的时候，可进行多种方式的报警，如：电脑图文报警、声光报警、短信报警等。 5、使用网络版软件，局域网内的远程计算机在经过授权后，可以共享温湿度数据。 6、可连接控制模块，在温湿度超出设定值后报警同时自动启动控制模块来进行降温除湿等工作。 系统组成 系统由温湿度传感器、数据通讯转换部分、上位机管理软件和控制模块（可选）组成。 1、温湿度传感器：负责检测并采集各控制点温湿度数据。 2、数据通讯转换器：负责温湿度数据采集数据的信号转换。 3、软件部分：软件部分负责对所有数据进行读取分析，并执行各项管理功能。 4、控制部分：执行远程控制指令。 系统特点
脉搏监测系统
姓名: 学院: 机电工程学院班级: 10机工A1 学号: 指导老师: 实训时间: 2013.6 实训地点: 14号楼411
脉搏监测系统 （一）内容 基于单片机或PC机，设计一套测试系统，用于将外周血管搏动（即脉搏跳动）信号进行采集分析。 集体要求： 1.测量脉搏显示波形图 2.计算脉搏测量的结果，并进行报警判断，控制报警灯显示 3.保存测量数据 4.数据回放 （二）要求 1.提出设计方案（提出测量原理，选择传感器，构建测试系统） 2.设计测量电路 3.测试软件设计 利用汇编语言、Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。 4.调试 5.撰写报告 （三）报告要求 1.综合实践的内容 2.撰写总体的设计方案，并画出测试系统框图 3.硬件选用（包括传感器、采集卡的选用和安装等） 4.电路设计（包括测量电路的设计等电路，系统总电路） 5.测量软件的设计 利用Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。包括软件设计流程图，各功能实现的方法和代码（包括各主程序，子程序的描述以及相应的重要参数设置等描述） 6.小结和体会（可以包含调试中遇到的问题）。
目录 一、实训目的 二、总体方案设计 三、系统硬件元器件选用 四、电路总体设计 五、测试软件设置 六、课程设计小结 七、参考文献
脉搏监测系统传感器设计 一、实训目的 本次传感器应用实训的目的是巩固《传感器与检测技术》所学的各种传感器的原理及应用，同时综合《电子技术》《可编程控制技术》等课程所学的专业知识，制作并调试一个典型传感器作品，熟悉传感器及其处理电路的设计、制作、与调试方法，熟练掌握各种常用测量仪表的使用。 二、总体方案设计 1.测试原理 累积数千年来丰富临床经验的脉诊，是中国医学独特的诊病方法，在诊“望、闻、问、切”中占有重要的位置。由脉诊所得的脉象反映人体各和病理 状况，反映了五脏六腑气血盛衰观察体内功能变化的一个重要根据脉象的变化，可探测人体脏腑的气血、阴阳、生理与病理的状况。我国中医学家千年 的实践总结而成的脉学理论在中医辨证论治中起着重要的作用，也是人类的 重大贡献。目前，通过脉搏波的分析已经可以方便的估算出被测者的心血管 血流动力学的各项参数，如心输出量、外周阻力、血管顺应性等。然而要想 准确的判断患者的心血管等方面的情况和预测心血管疾病发生的可能性, 以 便及时采取措施有效地减少危险因素，首要的条件是要能准确清晰的获取患 者的脉搏信号。随着电子计算机技术和测量技术的迅速发展，脉搏测量、记 录和分析也有了很大的改善和进步。 脉搏的测量有很多方法，本系统主要是利用压力式传感器来获取脉搏信号。由压力式传感器采集脉搏信号，经过前置放大电路、滤波电路、积分和 比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。人体的脉搏波可用特制的脉搏描记 器记录下来。从可见每个脉搏波描记曲线都由升支A和降支K构成。随后心 室舒张，心室内压低于主动脉血压，于是动脉血倒流，导致主动脉瓣关闭， 在曲线上形成降支切迹N，也叫降中峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大 小有关；如阻力大则降支坡度较缓，其切迹的位置较高；反之，切迹的位置 较低。脉搏波的形状，因循环系统的情况改变而不同。 该系统的最大特点是用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序, 显 示出脉搏的波形。虚拟仪器系统一般是由计算机、应用软件、数据采集卡和
8路温度采集监控系统
目录 一、课程设计目的.................................................................................................................... - 1 - 二、课程设计题目及任务要求................................................................................................ - 1 - 1. 题目.............................................................................................................................. - 1 - 2. 任务要求...................................................................................................................... - 1 - 3. 设计流程图.................................................................................................................. - 1 - 三、电路分析............................................................................................................................ - 2 - 1．运用Proteus软件画出电路图如下.......................................................................... - 2 - 2．发送端电路设计分析.................................................................................................. - 3 - 3．接收端电路分析.......................................................................................................... - 4 - 4．键盘电路设计.............................................................................................................. - 5 - 四、程序分析............................................................................................................................ - 6 - 1．发送端程序.................................................................................................................. - 6 - 2．接收端程序................................................................................................................ - 19 - 五、硬件电路介绍.................................................................................................................. - 22 - 1． RS-232串口通信总线及其接口............................................................................... - 22 - 2． MAX232芯片............................................................................................................... - 23 - 3． 74LS245芯片............................................................................................................. - 24 - 4． DS18B20温度传感器................................................................................................. - 25 - 六、在课程设计过程中遇到的问题........................................................... 错误！未定义书签。 1.使用Protues软件画图时问题................................................. 错误！未定义书签。 2.程序编写遇到问题..................................................................... 错误！未定义书签。 七、总结....................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容：
SHT11温湿度采集模块
SHT11温湿度采集模块 通讯接口功能说明（V1.1） UART通讯数据格式： 起始符：一个数据包的开始 停止符：一个数据包的结束 地址说明：接收下位机的地址（FF为广播地址），是本机地址则将接收数据，否则丢弃该数据包 字节数说明：说明数据段的长度（0~65535字节） 命令码说明：(可扩展) 1、00检测命令定义：检测下位机的状态。返回时使用1字节数据段: 01=正常 00=传感器坏或者没有连接 2、01设置测量精度：使用1字节数据段: 01= 8bit 湿度/12bit 温度 00=12bit 湿度/14bit 湿度 例：对1号下位机设置高精度 80 01 0001 01 00 7F 1号下位机将回传 80 01 0001 01 00 7F
3、11测量湿度和温度：使用0字节数据段。 例：让2号下位机测量湿度和温度80 02 0000 11 7F 2号下位机将回传 80 02 000B 11 12 07060504 13 00020908 02 7F (湿度76.54%和温度29.8℃奇偶校验码02) 4、21批量传输数据：若下位机有数据存储功能，此命令可回传历史数据（预留） 数据段格式说明：分三部分 1、湿度数据开头字符12，后面紧跟4字节湿度数据（BCD码），其中前2字节为 整数部分，后2字节为小数部分。 例：06070504湿度为67.54% 2、温度数据开头字符13，后面紧跟4字节温度数据（BCD码），其中前3字节为 整数部分，后1字节为小数部分，第1字节值为0F（负值）、00（温度百位为0）、01（温度百位为1）。 例：0F010203温度为-12.3℃ 00020908温度为29.8℃ 01000302温度为103.2℃ 3、数据段数据校验码，校验方式: 奇偶校验、数据长度:1字节。采用异或累加 算法。校验范围：数据段前两部分。 上位机每发送一个数据包，对应下位机将回传一个相同地址码和命令码的数据包,表示正确接收命令。对于高精度同时测量湿度和温度，最长回传时间小于400毫秒。 UART波特率暂定为9600bps。
8路温度采集系统
实习报告 课题：八路温度采集仪 日期：2015.8.3
目录： 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验步骤与结果 (3) 四、实验存在的问题 (14) 五、总结 (14) 六、附录（上位机、下位机） (14)
一、实验目的： 1、DXP与Labview软件的运用； 2、单片机编程的掌握； 3硬件的焊接与调试； 4、熟练运用和掌握原理图设计、PCB板的制作、元器件焊接与调试、虚拟仪器的使用。 二、实验内容： 运用单片机搭建一个小系统。此系统可以同时采集8路温度信息（由于硬件条件的限制，没人只有4个温度传感器，所以最后只能为四路温度采集），而此信息来自与8个DS18B20，同时循环显示于数码管。然后后期运用虚拟仪器Labview采集单片机所发送的温度信息进行处理，并形成完整的虚拟仪器。 三、实验步骤与结果: 1、原理图的设计 采集系统主要元器件介绍： STC89C52RC： STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选. 其I/O口、中断的运用可以参照89C51的任何类型。 DS18B20: DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有
脉搏测量仪 报告
五邑大学 电子系统设计开题报告 题目：脉搏测量仪 五邑大学教务处制 2011年8月
一、课题来源、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。 1．课题来源 便携式心率测试仪 2．国内外研究现状与水平 在先进科学技术的推动下，医疗仪器的相关技术日新月异，全球医疗仪器的发展朝微小化迈进。便携式、低功耗的心率计会越来越受到人们的青睐。长期以来，各种静态的、动态的、随身携带的、远程遥控的心率计已经相继问世。 由于心率和心率变异是临床心血管疾病诊断所需要的重要生理参数，有关心率和心率计的研究一直以来成为医学、电子学、工程技术领域科研的工作者们的涉足焦点。在国外到06年底，已经开始研究可佩戴式心率计。植入人体式心率计。国内的心率计产品由于受相关科学水平及生产设备的限制，功能和集成度不及国外。 脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展： （1）自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。 目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他功能，但是对于这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察，进行分析以 后才能确认结果，浪费大量的人力，且认为引入的误差较大。因 此，未来脉搏自动监测的内容将更加详细，自动分析诊断的功能 也将更加强大。 （2）数字化技术等先进技术的应用。 随着数字科学技术的发展，脉搏测量仪的集成度将更高，更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小，测量更加准确。 （3）多功能化越来越明显。 目前的脉搏测量仪，一般都有测试血氧、心电图等功能，单纯的脉搏测量仪已经很少见到。随着电子技术的发展，脉搏测量仪 必将实现更多的功能。 设计中使用到的系统利用压电陶瓷片将脉搏转化为电压信号，经过信号调理后利用AT89S51单片机进行信号采集和处理，在短时 间内，测量人体一分钟的脉搏数，并将心率进行实时显示，便于 携带。达到了方便、快速、准确测量心率的目的。这样的脉搏测 量系统性能良好，结构简单，性价比高，输出显示稳定，比较适 应大众化，适合家庭进行自我检查以及医院护士进行每日的临床 记录。 3．研究意义和目的 （1）通过该课题学习掌握心率测量的原理、方法、实现过程。 （2）学会相关的单片机知识，能够较全面的融合电路、电子技术、信号采集和处理、程序设计等等的专业知识。 （3）使中医更加科学化，不是单凭经验就得出患病的诊断。 （4）实现脉搏的可见性，方便家庭和护士临床检查使用。
温度监控系统使用说明修订稿
温度监控系统使用说明 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
精英血液资源平台温度管理系统贵州精英企业科技发展有限公司
一、概述。 随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显着的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。 面对如此巨大的发展空间，精英公司针对于各地方血站，医院等相关医疗部门设计开发了温度监控系统，一套系统可达到32路温度检测对象（如冰箱）的同时监控，很好的解决了由人工抄写温度数据带来的繁琐以及不准确的问题。 1、系统总体功能 ●32路温度检测对象的同时监控。 ●24小时实时温度采集。 ●温度超标预警。 ●温度统计查询，报表。 ●温度数据的共享。（卫生厅等上级部门能实时监控各单 位的温度情况）
●温度超标短信通知。 2、运行环境 (1) 软件环境 Windows 操作系统： ●Windows 9X/ME。 ●Windows 2000/XP（推荐）。 (2) 硬件环境 建议配置： CPU：奔腾III 800 以上 内存：128 MB以上 显卡：标准 VGA，24 位真彩色 其它：光驱、鼠标
3、接线说明 注意：上图中的红线和黑线分别接485转换器的D+/A,D-/B,具体接法在传感器的线上贴的有标签。。按照标签提示连接即可。可以在该线和485接口间接延长线。 二、具体模块介绍 1、参数配置： 打开温度程序,在主菜单系统配置---参数配置 如下图： 红线 温度表 传感 485转换 主机 黑线 COM 口 电源
脉搏参数采集
1 绪论 脉搏人体血管的跳动，脉搏跳动的状况可以在一定程度上反映出人体的健康状况。号脉是中医特有的传统诊疗方式，医生们通过号脉来诊断出病人的病情，但是传统的号脉方式主要是医生们通过经验来号脉，有一定的误差，如果诊断失误还可能会造成误判，从而导致病人的病情恶化。随着科技的发展，通过仪器完全可以代替传统的方式，而且其更有判断依据，更加的可靠。现在越来越多的医院，不论是大型的医院还是乡村医院都需要脉搏参数器。 该系统先采用传感器对人体的脉搏信号进行采集，然后将采集到的信号经过前置放大、模拟滤波、后后级放大电路进行处理，再经过A/D转换电路，最后单片机通过串口通信电路把信号送到PC机接口，最后显示信号。这种实时显示对于医学中心血管监护方面具有重要的参考价值，它可以非常方便医生对病人的诊断，同时也可以使诊断更准确。 一般人体的脉搏信号的幅度一般都在0~10mV左右，而A/D转换器的输入范围为-5~+5V，所以模拟信号处理电路应该放大到-5~+5V。通过仿真结果表明，脉搏信号频率范围为0.5~20Hz，并且最后通过主控电路，可以在PC机上实时显示采集波形信号。 1
2 整体电路设计 本系统主要脉搏信号采集电路、脉搏前置放大、滤波、后级放大电路、AT89S51单片机、A/D 转换模块、串口电路发送模块组成。对微弱的脉搏信号进行采集必须选择合适的传感器，通过传感器采集的信号经过各处理电路的放大、滤波后，再经过A/D 转换传给单片机通过串口通信输出到PC 机，直接显示出来。系统总原理框图如图2.1所示。 图2.1 系统总原理框图 信号采集传感器 前置放大电路 滤波电路 后级放大电路 A/D 转换电路 单片机控制 电 路 串口通信电 路 PC 显示端
脉搏波提取电路的设计
无锡工艺职业技术学院毕业设计（论文） 题目：脉搏波提取电路的设计 系部：电子信息系 专业：应用电子技术 姓名：于鹏 学号：2009261231 指导教师：李冬 职称：高级实验师 二0一二年五月十日
目录 第一章绪论 (3) 第二章设计方案论证 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2系统统计原则 (4) 2.3总体结构框架 (5) 2.3.1脉搏信号的提取 (5) 2.4信号调理电路设计 (5) 2.4.1设计要求 (5) 2.4.2滤波电路设计 (6) 2.4.3电压提升电路设计 (8) 2.4.4信号调理电路的仿真分析 (8) 第三章硬件电路设计 (9) 3.1单片机的选择 (9) 3.1.1数据采集 (10) 3.1.2MAX1240模数转换器简介 (10) 3.1.3串行通讯 (12) 3.2整体单片机电路模块 (15) 3.2.1电源模块设计 (15) 3.2.2+5v电源设计 (16) 3.2.3负电源设计 (16) 第四章软件设计 (17) 4.1初始化程序设计 (17) 4.2中断处理子程序设计 (17) 4.3输入口处理子程序设计 (18) 第五章总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21)
第一章绪论 人体的脉搏波可用特制的脉搏描记器记录下来。从可见每个脉搏波描记 曲线都由升支A和降支K构成。随后心室舒张，心室内压低于主动脉血压， 于是动脉血倒流，导致主动脉瓣关闭，在曲线上形成降支切迹N，也叫降中 峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大小有关；如阻力大则降支坡度较缓， 其切迹的位置较高；反之，切迹的位置较低。脉搏波的形状，因循环系统的 情况改变而不同。本设计的的系统的主要功能是希望对所检测到的脉搏信号 进行动脉硬化程度的识别，需要对系统不断进行改进以提高识别的准确率， 从而提高检测的精确度和准确度，为广大病友提供医疗保障，保证他们的生 命健康。 脉搏波检测系统的数字化设计方法:从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号,脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 目前的指端脉搏检测系统都是采用模拟技术来完成滤波,放大整型等处理，再经过模数转换和进一步处理。这种方法不仅增加了硬件的复杂程度，增大了功耗和体积，更主要的是增加了系统不可靠和不稳定因素。随着电子测量技术的迅速发展，现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。本文针对目前的脉搏波检测系统的问题，提出了脉搏波检测系统的数字化设计思想，采用了MAX1240芯片，它的体积小，功耗低。本课题利用过采样技术，通过对光电转换后的电信号高速采样实现高分辨率模数转换，然后再进行数字滤波处理，从而代替原有模拟电路完成放大滤波等工作，以简化设计，提高系统稳定性。
温度采集模块通讯协议
JB温度采集模块 串行输出接口通讯协议 串行接口：JB温度采集器支持RS485串行接口 地址：JB温度采集器地址由上位机通过指令单独设置。 通讯波特率：JB温度采集器通讯波特率可由跳线设置。可设定为4800、9600两档。默认为9600，跳线短接为4800。 上位机：定义为向JB温度采集器发送命令的处理设备。 下位机：定义为JB温度采集器。 数据格式为：1位起始位，8位数据，1位停止位，无校验 通讯错误处理：JB温度采集器检测到通讯出错（校验错误，帧错误），不执行任何操作，不回复上位机。 通讯超时：上位机发送指令后，若超过1秒没有收到JB温度采集器的回复，应认为通讯出错，此次通讯无效，需重新发送指令。连续3次出错，则认为该模块出现故障。 1 地址设置 JB温度采集器可由上位机发出命令修改地址，出厂默认地址为0x30,0x30(即00)。 1.1 上位机向温度采集器发送写地址指令格式（该指令只能单台操作） 起始符：1个字节，0X7E，16进制数。 指令：1个字节，上位机发送给JB温度采集器的指令,为字符A的ASCII码。 要写入的地址：2个字节，代表JB温度采集器的新地址的ASCII码。 校验和：2个字节，校验和为除它自身以外前面所有字节的和的ASCII码，进位丢弃。
1.2 下位机向上位机回复指令格式 若通讯正确，JB温度采集器接到写地址指令后，执行写地址指令后，向上位机回复，指令格式为： 起始符：1个字节，0X7E，16进制数。 指令：1个字节，JB温度采集器回复上位机的指令，为字符N的ASCII 码。 要写入的地址：2个字节，代表JB温度采集器的新地址的ASCII码。 校验和：2个字节，校验和为除它自身以外前面所有字节的和的ASCII码，进位丢弃。 2 上传数据 上位机读取JB温度采集器的各路温度，JB温度采集器只有在收到读数指令后，温度数据才会上传。 2.1 上位机向JB温度采集器发送指令格式 起始符：1个字节，0X7E，16进制数。 指令：1个字节，上位机发送给JB温度采集器的指令,为字符R的ASCII码。 地址：2个字节，代表JB温度采集器地址的ASCII码。 校验和：2个字节，校验和为除它自身以外前面所有字节和的ASCII 码，进位丢弃。 2.2 下位机向上位机回复指令格式
人体脉搏信号检测系统设计
第1章绪论 1.1 研究背景和意义 随着社会和科学技术的不断进步，人们对生命现象的认识也越来越深入，生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。在医院里，通过检查必要的生物医学数据，医生可以对病人健康程度做一个评估，并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。同时，医药保健类产品早已经不是医院的专利，以家庭为单位，几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。在适宜的医疗设备条件下，病人可以不依靠医生的辅助，自己采集医学生理数据，通过医学根据对此参数分析，评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷，在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。仪器在实现功能的同时都有不同的特点，有的仪器便于携带，有的仪器操作简单。当然，结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。以医院为单位，因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考，所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。而对于以家庭或个人来说，在保证功能的同时，方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。 作为诸多生理信号的一种，脉象信号蕴含着丰富的信息，从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多 生理病理的血流特征[4]。许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同，但是有相同的科学原理。 人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏[1]。 正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响，婴儿每分钟
温度采集与显示系统.
温度采集与显示系统的设计 姓名： 学号：
摘要：由于人体不能精准的感受到环境中的温度，而温度采集系统能够准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，因而本论文设计了基于8051单片机控制技术的温度采集与显示系统。该系统通过温度传感器将检测到的温度信号转换成电压信号，该模拟量电压经8路AD0809输出数字量电压值送给单片机。根据AD值与温度之间的关系利用查表和插值法得出温度值。并且这些数值都能实时显示在显示屏上。 一、设计内容及意义 温度采集与显示系统在人们的日常生活中的应用越来越广泛，如花卉栽培温湿度控制、大棚温室控制系统、粮库温室控制系统、现代化居室温湿度控制等等。 随着半导体技术的不断发展，热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点。单片机在测控系统中的作用是对信息进行处理、运算和发出控制命令等，但所要处理的信息是从外界拾取的，拾取的信号可以分为开关量和模拟量两种。开关量只需放大、整形和电平转换等处理后，即可直接送入单片机系统。但输入量如果是模拟量，处理的复杂程度就大大地增加了，由于模拟输入信号一般很微弱，需要进行放大，对于一个测控范围较大的仪器，还要有多级可变放大电路。另外，在放大有用信号的同时，干扰信号也被同时放大，还要进行必要的滤波处理。所以要设计出一个真正实用的单片机测控系统，必须先设计好适用的前向通道。根据被测对象输出信号的类型、大小、数量不同，前向通道的结构类型也各不相同。 本系统基于51单片机设计的温度采集与显示系统是A/D转换器、热敏电阻温度传感器、LCD显示屏及相应接口的综合应用。
温度和湿度采集模块概要
硬件设计 STC89C52RC单片机 3.3 温度和湿度采集模块 1.通讯过程如图1所示 图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。 图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线
路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 数字0信号表示方法如图4所示 图4 数字1信号表示方法.如图5所示 图5 温湿度传感器模块 温湿度传感器选用瑞士Sensirion公司生产的SHT10。SHT1X系列共有三个型号：SHT10、SHT11、SHT15，他们都是SMD贴片封装的，他们依次性能越来越好，其中SHT10属于经济型的温湿度传感器。三者的温湿度性能如下图所示。
图3.4 SHT1X系列各型号传感器的湿度、温度最大误差 从曲线中可以看出，无论是湿度还是温度，SHT10的误差都是最大的，SHT15误差最小，但是它们的价格也相差很大，SHT10多为二三十元一个，而SHT15价格上百。因此，从满足大棚温湿度监测的要求来看，SHT10已经足够，故选用SHT10。 SHT10与单片机的接口电路如下所示： 图3.5 SHT10与单片机的接口电路 SHT10采用类似于I2C的两线制串行总线，一根是时钟线，一根是数据线。数据线要通过一个上拉电阻接到VCC，目的是避免信号冲突，使单片机的引脚只提供低电平，要得到高电平则使该引脚悬空，由上拉电阻提供高电平。 89C51单片机 2.2.1.温湿度采样系统 为了更精确的反映温室的温度和湿度，取温湿度各4路信号采样简单平均处理作为温室的温度和湿度。在分辨率达到的前提下，温湿度的精度为1%。 2.2.2.温湿度控制系统
计算机温度采集系统
摘要 本文设计了一种实用新型计算机温度采集系统，采用DS18B20作温度传感器。该系统原理简单，结构紧凑，成本低廉，适用于需要单点测温的场合，广泛应用于人们日常生活中，并显示出了经济、可靠的优越性。本文对系统中的各个组成部分的原理、功能、线路图、芯片的功能作了一个详细的介绍，测量误差符合系统所规定的要求。 关键词: 温度测量传感器
Abstract This paper proposes a new practical temperature collecting computer system. The system uses DS18B20 as temperature sensor, the system has simple principle, compact construction, cheap. It can be applied to multi-nodes temperature measurement, which is extensively applied to produce in daily life, and it is showed economy superiority and reliability. This text introduces the system’s principle, function, circuits diagram and the chips functions in detail. The measure error is within the prescribed toleration. Key words: Temperature measure Sensor
8路温度采集系统
黑龙江科技学院 课程设计报告 项目名称：八路温度采集系统 所属课程：传感器与检测技术 实践日期： 2011.7.4—2011.7.8 班级测控08---1班 学号 21号 姓名姜耀民 成绩 电气与信息工程学院
课程设计概述： 【课程设计目的及要求】 【课程设计目的】 1结合自己上大学以来所学如单片机、传感器等知识完成一项综合性的实验。 2针对自己专业的特点设计此温度采集系统正式学以致用。 3将自己的知识储备从理论到实践的论证。 4为将来继续学习新的知识或者工作打下坚实的基础。 【课程设计要求】 1综合运用传感器与检测技术理论知识独立完成一个八路温度采集报警系统工作； 2该温度采集报警系统具有对仓库中八个不同位置连续采集温度信息功，测温范围-50---+50摄氏度，其精度可达0.5摄氏度，当超过此范围则使用蜂鸣器报警； 3培养学生创新精神和扎实的设计技能。 【课程设计原理】 1.单片机： CPU是中央处理器，是单片机的核心部件，是计算机的 指挥控制中心。同微型计算机CPU类似，S52内部CPU由运算器、控制器两部分组成。单片机执行程序的过程，就是逐条执行指令的过程。单片机每执行一条指令都可分为三个阶段，即取指令——分析指令——执行指令。作为主控制芯片，在AD那里接收转换后的数字量。 2.ADC0809：此种型号的AD芯片的特点是8路输入并行八位输出， 其转换时间为100us。作为模拟量与数字量的转换芯片，将从信号处理电路接收到的模拟量转换为8位并行数字量输出给单片机。 3.信号处理电路：利用运算放大器搭接电压跟随器，与差模放大电 路，同相比例放大电路对从pt100取得的小电压信号进行隔离、调零与放大处理。 4.恒流源：因使用的传感器为pt100传感器，在我所学的内容中有 两种方法来设计温度采集电路，其一是使用不平衡电桥来进行检测，另一种方法是使用恒流源加在pt100两端直接取电压信号，因前者的线性度不是很好故而使用第二种方法，使用TL431作为2.5V电压基准元件，与9012NPN 管相连，可作为mA级恒流源电路。 5.Pt100热电阻传感器测温原理：利用温度电阻效应，pt100随着温 度的变化其阻值发生变化，在测量电路上直接反映出电压的变化量。 数码管显示电路：使用单片机P0口加上拉电阻驱动数码管，加一个74LS373锁存器以使得P0口还可以接独立按键使用，数码管采用动态扫描方式显示温度，节省I/O口线。