電子發燒友(you)網 > 控制/MCU > 正文

www.wns3.com【即存即送】www.588.cc

2020年04月06日(ri) 13:01 ? 次閱讀

1項目概述

1.1 研究內容(rong)

本(ben)項目主要是(shi)完成具有防(fang)錯抱、防(fang)被(bei)偷及門禁功能的(de)新生(sheng)嬰兒防(fang)盜系(xi)統研究與實現,具體(ti)工作包(bao)括以下部分︰

系(xi)統基本(ben)功能︰

建立主動式電子標簽(紐扣電池供電);

實現對電子標簽識(shi)別與應答的(de)閱讀器;

研究PIC32單片機的(de)中心處理硬件的(de)開(kai)發;

在相關的(de)出口建立檢測器;

建立異常情況處理機制,例如(ru)嬰兒標記被(bei)破壞,標記檢測不到,嬰兒進去非(fei)法區域等(deng),系(xi)統對于相應的(de)情況進行相關的(de)處理;

擴展功能︰

實現與醫院網絡(luo)連接,並(bing)和醫院的(de)包(bao)圍(wei)中心進行聯(lian)動;

可以加入電子溫度感(gan)應,對新生(sheng)嬰兒進行體(ti)溫測量(liang),防(fang)止嬰兒發燒或者低燒,發現較晚引起不良的(de)結果。

1.2 開(kai)發背景(jing)

無線射頻識(shi)別(RFID)技術是(shi)一項已(yi)經存在數(shu)十年的(de)應用技術,其在物流與供應連接領域的(de)應用才剛剛起步,在其他領域的(de)應用也還處于早期階段(duan)。RFID具有非(fei)可視(shi)識(shi)別、識(shi)別距離較遠、環境(jing)適shi)π鄖俊 哂形ㄒ壞de)ID號、偽造與克隆困難、數(shu)據可以現場改寫和數(shu)據存儲量(liang)較大(da)的(de)特點。近年來,RFID技術在許多方面取(qu)得長足的(de)進步。

醫院每天都(du)有新生(sheng)嬰兒誕生(sheng),由于新生(sheng)嬰兒外貌特征相似,且沒有理解和表達能力,若不加以有效標識(shi)往(wang)往(wang)會造成嬰兒錯抱及嬰兒被(bei)盜等(deng)問題,給醫院及嬰兒家庭(ting)帶來災難性的(de)後(hou)果。為了(liao)有效避免這(zhe)種問題的(de)出現,我們(men)設計了(liao)一種基于RFID技術的(de)嬰兒防(fang)盜系(xi)統,能夠徹底防(fang)止嬰兒在醫院內被(bei)盜,有效保(bao)護嬰兒的(de)安全(quan)。無線射頻識(shi)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術是(shi)一種非(fei)接觸式的(de)自(zi)動識(shi)別技術,可通(tong)過(guo)射頻信(xin)號自(zi)動識(shi)別目標對象.無需(xu)可見光(guang)源,具有穿(chuan)透gan)裕 ?xu)與目標直接接觸就可以獲取(qu)數(shu)據。

醫院是(shi)人員bei)fu)雜、流動量(liang)又非(fei)常大(da)的(de)公共場所(suo)。近年來,新生(sheng)嬰兒在醫院被(bei)丟失、盜竊的(de)事件經常發生(sheng),傳統的(de)嬰兒監護管理通(tong)常由采(cai)用可視(shi)識(shi)別文字、條碼、卡片來識(shi)別的(de)人工看護管理方式,該管理方式往(wang)往(wang)容(rong)易因錯誤識(shi)別而(er)導致被(bei)調換和被(bei)盜竊事件發生(sheng),給醫院和家屬帶來巨大(da)損失和影響。

在此提出一種全(quan)新的(de)基于RFID技術的(de)新生(sheng)兒電子防(fang)盜系(xi)統應用設計pin)槳福 捎FID具有遠距離非(fei)接觸快(kuai)速準確的(de)讀取(qu)特性,非(fei)常適合用來對新生(sheng)兒特征信(xin)息(xi)進行讀取(qu)和監控,系(xi)統中數(shu)據處理更加合理科(ke)學(xue),系(xi)統運行可靠.

現在,新生(sheng)兒病區由于缺(que)乏(fa)可靠的(de)嬰兒識(shi)別產品(pin),采(cai)用的(de)是(shi)一塊(kuai)膠(jiao)布,上(shang)面寫著病人的(de)病床(chuang)號,貼在病兒的(de)頭部和手部,它是(shi)該病人在整(zheng)個住院期間重要標識(shi),由于膠(jiao)布在洗澡、頭皮輸液後(hou)都(du)需(xu)要重新填貼。另外,新生(sheng)兒皮膚嬌嫩,如(ru)果病人住院時(shi)間較長,皮膚都(du)會出現紅腫等(deng)皮膚過(guo)敏現象,經常引起病人si)沂艫de)不滿(man),造成不必要的(de)醫療糾紛。為防(fang)止皮膚過(guo)敏,每天都(du)要換地(di)方重新粘貼,同時(shi)手寫資(zi)料可能太潦(liao)草難以辨(bian)認,有時(shi)無法獲得正確信(xin)息(xi),而(er)且重復(fu)書(shu)寫導致工作負擔加重。基于上(shang)述原因,我們(men)借(jie)助現代無線網絡(luo)技術在醫院的(de)廣泛使用,將RFID(Radio Frequency ID)技術引進到醫院新生(sheng)兒管理上(shang)來,做(zuo)了(liao)一些嘗試。本(ben)文提出一種基于RFID的(de)嬰兒監護系(xi)統應用模型,通(tong)過(guo)對RFID的(de)數(shu)據采(cai)集、傳輸、處理、存儲、管理的(de)流程闡述了(liao)RFID的(de)新的(de)應用模式結構,旨在對RFID的(de)企業應用模型給出些借(jie)鑒的(de)方案。

1.3 項目的(de)意義

近年來,新生(sheng)嬰兒在醫院被(bei)盜的(de)事件頻頻發生(sheng),傳統的(de)嬰兒管理通(tong)常采(cai)用可視(shi)識(shi)別條碼、卡片來識(shi)別的(de)人工看護管理方式,新生(sheng)嬰兒往(wang)往(wang)特征相似而(er)難以區分,而(er)且其本(ben)身的(de)理解和表達能力欠缺(que),如(ru)果不加以有效地(di)標識(shi)往(wang)往(wang)會造成錯誤識(shi)別而(er)被(bei)調換,結果會給事件所(suo)涉(she)及的(de)各方帶來無可挽回的(de)巨大(da)影響。因此克服(fu)了(liao)傳統的(de)用做(zuo)與網絡(luo)實時(shi)通(tong)信(xin)的(de)監管系(xi)統(如(ru)下圖)具有接口不足,並(bing)且當(dang)醫院局域網出現故(gu)障時(shi)會出現信(xin)息(xi)的(de)滯後(hou)性。以及改進了(liao)傳統應答機制,實現智(zhi)能化管理。

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖1 傳統醫院嬰兒防(fang)盜系(xi)統框(kuang)圖

我們(men)將傳統系(xi)統的(de)中間件,以及傳統系(xi)統通(tong)過(guo)醫院局域網進行xie)氖shu)據分析以及與相關業務平台向對應的(de)控制操作,集成在一塊(kuai)MCU嵌入式系(xi)統中,由嵌入式系(xi)統chi)zuo)出智(zhi)能的(de)判斷。實現了(liao)系(xi)統平台的(de)多功能化,以及微小(xiao)型化,通(tong)用性增強。可以加入更多的(de)模塊(kuai)功能,實現新生(sheng)嬰兒管理的(de)完全(quan)智(zhi)能化。

2 詳細(xi)設計

本(ben)部分主要介紹(shao)基于RFID的(de)新生(sheng)嬰兒防(fang)盜,防(fang)錯抱系(xi)統的(de)總體(ti)思(si)路和研究方向,在實施過(guo)程中可能存在修改和變化。

2.1系(xi)統整(zheng)體(ti)框(kuang)圖

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖2 RFID部分原理圖

2.2功能描述

1..基本(ben)功能︰

(1)這(zhe)里(li)我們(men)所(suo)采(cai)用的(de)基于PIC32的(de)中心控制系(xi)統,使用The PIC32 Ethernet Starter Kit開(kai)發板(ban)是(shi)一個功能強大(da)的(de)微控制器開(kai)發板(ban),並(bing)且其適shi)糜誶度朧嬌?坪突魅斯?躺杓屏 頡W魑﹤煒叵xi)統的(de)中心控制芯片,以及與事件相關處理人員進行通(tong)訊(xun)。其接受應答器發送的(de)信(xin)息(xi)與數(shu)據,並(bing)對數(shu)據進行分析,進行精(jing)確的(de)定(ding)位,實時(shi)動態的(de)顯示jing)魷衷謁suo)有xie)繾穎昵┐de)狀(zhuang)態,可以實時(shi)查看。並(bing)判斷出故(gu)障xi)de)地(di)方與相應的(de)編號。

(2)采(cai)用以每一個嬰兒或者其他監護人員配(pei)用一個電子標簽,電子標簽是(shi)采(cai)用主動性電子標簽,使用紐扣型電池,具有工作可靠性高(gao),作用距離遠等(deng)優點。

(3)應答器則是(shi)用來感(gan)應電子標簽,在所(suo)裝有應答器的(de)空間對所(suo)有xie)牡繾穎昵┘惺shi)別和地(di)方確認。

(4)觸摸(mo)式液晶顯示,用于設置初(chu)始狀(zhuang)態,以及增加電子標簽和減少(shao)電子標簽(當(dang)嬰兒期滿(man)出院,或者有新生(sheng)兒出生(sheng))進行相應的(de)狀(zhuang)態輸入,以及數(shu)據的(de)查詢。以及顯示對現狀(zhuang)的(de)實時(shi)顯示,以及對突發狀(zhuang)況的(de)特殊(shu)顯示(例如(ru)事故(gu)發生(sheng)地(di)點等(deng))。

(5)如(ru)果有更多需(xu)要,則通(tong)過(guo)網絡(luo)或者GPRS等(deng)方式對相關人員進行通(tong)知,要求(qiu)進行查證(zheng)。也可以通(tong)過(guo)網絡(luo)與醫院的(de)網絡(luo)中心進行通(tong)訊(xun),並(bing)且定(ding)時(shi)的(de)將數(shu)據進行備(bei)份記錄。

2.擴展功能︰

(1)可以在模塊(kuai)中加入其它生(sheng)物,物理,化學(xue)等(deng)方面的(de)傳感(gan)器,對相應的(de)狀(zhuang)況進行預警處理,例如(ru)在電子標簽中加入溫度感(gan)應,並(bing)且將可疑的(de)情況進行匯(hui)報,防(fang)止嬰兒或者病患的(de)高(gao)燒或者低燒,導致問題的(de)發生(sheng),進一步的(de)保(bao)障病人的(de)生(sheng)命安全(quan)。

(2)可以在應答器中加入對氣體(ti)的(de)感(gan)應模塊(kuai),有效的(de)檢測空氣中xie)鈉ti)成分,並(bing)對其分析,如(ru)果出現火(huo)災等(deng)事故(gu),或者其他氣體(ti)的(de)泄露等(deng)可以通(tong)過(guo)警報,並(bing)對相應的(de)情況進行適時(shi)的(de)處理。

2.3硬件設計

中心控制模塊(kuai)

PIC32的(de)主頻可以達到80MHz,其帶有512K閃(shan)存,128K的(de)RAM,以及集成的(de)DMACANUSB總線。可以完好的(de)實現本(ben)設計中xie)氖shu)據處理,以及數(shu)據存儲和與以太網通(tong)信(xin)的(de)功能。通(tong)過(guo)以太網實現對閱讀器所(suo)采(cai)集數(shu)據的(de)接收(shou)以及根據數(shu)據迅速的(de)做(zuo)出相應的(de)判斷,以及可以通(tong)過(guo)此網絡(luo)實現與醫院網絡(luo)的(de)通(tong)訊(xun),以及根據原始數(shu)據進行相關判斷並(bing)做(zuo)出指示和控制。

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖3 中心模塊(kuai)

觸摸(mo)屏模塊(kuai)(人工輸入輸出顯示模塊(kuai))

我們(men)所(suo)采(cai)用的(de)是(shi)北(bei)ben)┐餃目ke)技有限公司(si)的(de)只能顯示終(zhong)端DP104B,其帶有與PC機的(de)DB9串口連接,可以實現與PC機的(de)一致性,以及RS485接口,可以很好的(de)與中心控制模塊(kuai)實現數(shu)據的(de)傳輸。迪文智(zhi)能采(cai)用的(de)是(shi)16位的(de)顏色模式,最(zui)多可以表現65536種顏色,和可以接受外部訪問的(de)32MB用戶存儲器。完全(quan)的(de)可以達到我們(men)系(xi)統實現實時(shi)顯示的(de)要求(qiu)。以及可以在觸摸(mo)鍵盤上(shang)實現對系(xi)統的(de)設置,以及一些數(shu)據的(de)調用和改變,當(dang)一個嬰兒出院或者一個新生(sheng)嬰兒出生(sheng)時(shi)適當(dang)的(de)設置。並(bing)且可以根據需(xu)求(qiu)提供動態數(shu)據統計顯示。

電子標簽與閱讀器

電子標簽采(cai)用的(de)射頻de)?kuai)是(shi)nRF2401,其具有功耗低,體(ti)積(ji)小(xiao),成本(ben)低,便(bian)攜性強等(deng)優點,它是(shi)一款新型的(de)單片射頻收(shou)發器件,內置頻率合成器,功率放大(da)器晶體(ti)振蕩器,調制器等(deng)功能模塊(kuai)。其輸出功率和通(tong)信(xin)頻道(dao)可通(tong)過(guo)程序進行xin)渲茫 ben)系(xi)統采(cai)用2.4GHz的(de)頻率。采(cai)用3V內置紐扣電池提供電源供電,可以實現主動性識(shi)別。

閱讀器所(suo)使用的(de)是(shi)nRF2401模塊(kuai),並(bing)采(cai)用3.3V直流供電,帶有RS485等(deng)接口,以及TCP/IP接口,實現與以太網的(de)通(tong)信(xin)。

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖4電子標簽與閱讀器原理圖

2.4 軟(ruan)件設計

主要流程︰

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖5 應答器流程圖

基于PIC32單片機為中心的(de)電子防(fang)盜系(xi)統設計

圖6 中心處理流程圖
責任編輯(ji);zl

下載發燒友(you)APP

打(da)造屬于您的(de)人脈(mai)電子圈

關注(zhu)電子發燒友(you)微信(xin)

有趣有料xi)de)資(zi)訊(xun)du)凹際醺苫/div>

關注(zhu)發燒友(you)課(ke)堂

鎖定(ding)最(zui)新課(ke)程活動及技術直播

電子發燒友(you)觀察

一線報道(dao) ? 深度觀察 ? 最(zui)新資(zi)訊(xun)
收(shou)藏(cang) 人收(shou)藏(cang)
分享(xiang)︰

www.wns3.com【即存即送】www.588.cc

相關推薦(jian)

怎樣創建用于PIC32單片機的(de)簡單可尋址LED庫

如(ru)果未成功,則您可能在步驟3中選擇了(liao)錯誤的(de)通(tong)訊(xun)端口。嘗試使用其他串行端口,然後(hou)再試一次。
發表于 2020-04-06 23:49? 188次閱讀
怎樣創建用于PIC32單片機的(de)簡單可尋址LED庫

基于PIC32單片機的(de)相干光(guang)通(tong)信(xin)系(xi)統設計

相干光(guang)通(tong)信(xin)的(de)理論和實驗(yan)始于80年代。由于相干光(guang)通(tong)信(xin)系(xi)統被(bei)公認為具有靈敏度高(gao)的(de)優勢,各國(guo)在相干光(guang)傳輸技....
發表于 2020-04-06 23:49? 217次閱讀
基于PIC32單片機的(de)相干光(guang)通(tong)信(xin)系(xi)統設計

汽車電子防(fang)盜系(xi)統的(de)組成和分類

目前汽車防(fang)盜器已(yi)由初(chu)期的(de)機械(xie)控制,發展成為鑰匙(chi)控制電子密碼遙控呼救信(xin)息(xi)報警的(de)汽車防(fang)盜系(xi)統,由以前單純....
發表于 2020-04-06 23:49? 5291次閱讀
汽車電子防(fang)盜系(xi)統的(de)組成和分類

MPLAB? Harmony 2.0——適shi)糜...

Microchip日(ri)前宣布,現在可以從Microchip網站免費(fei)下載MPLAB? Harmony 2....
發表于 2020-04-06 23:49? 3851次閱讀
MPLAB? Harmony 2.0——適��shi)糜��...

Microchip擴展低成本(ben)、小(xiao)封裝32位PIC...

  功能豐富的(de)32位單片機包(bao)括針對音頻播放應用的(de)I2S接口;更有xie)縟rong)式觸摸(mo)傳感(gan)、USB OTG和數(shu)字....
發表于 2020-04-06 23:49? 1008次閱讀
Microchip擴展低成本(ben)、小(xiao)封裝32位PIC...

Microchip推出全(quan)新低引腳數(shu)32位PIC3...

Microchip Technology Inc.(美國(guo)微芯科(ke)技公司(si))在德國(guo)嵌入式世界大(da)會上(shang)宣布,推....
發表于 2020-04-06 23:49? 567次閱讀
Microchip推出全(quan)新低引腳數(shu)32位PIC3...

電子防(fang)盜系(xi)統在商(shang)店防(fang)盜中xie)撓τ/a>

電子防(fang)盜系(xi)統在商(shang)店防(fang)盜中��xie)撓τ�� /></a></div><div class=

商(shang)店電子防(fang)盜系(xi)統的(de)討論研究

  電子防(fang)盜系(xi)統經過(guo)40年的(de)發展,已(yi)由早期的(de)單一原理單一產品(pin)發展到現在不同原理品(pin)種繁多的(de)局面,適shi)Π...
發表于 2020-04-06 23:49? 480次閱讀
商(shang)店電子防(fang)盜系(xi)統的(de)討論研究
www.wns3.com【即存即送】www.588.cc | 下一页