2026/5/18 6:33:02
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网站建站服务公司,建筑企业资质证书,创建网站的工作流程八年级信息技术,一般的学校网站怎么做第二章 整体方案设计
2.1 滴液信息匹配系统简介
2.1.1 滴液信息匹配系统的简单介绍
该滴液匹配系统体积小#xff0c;提供两种usb接口#xff08;mini-usb与micro-usb#xff09;供电#xff0c;系统带有锂电池#xff0c;可在充满电后连续使用一周时间#xff0c;可通过…第二章 整体方案设计2.1 滴液信息匹配系统简介2.1.1 滴液信息匹配系统的简单介绍该滴液匹配系统体积小提供两种usb接口mini-usb与micro-usb供电系统带有锂电池可在充满电后连续使用一周时间可通过拨动开关控制锂电池对单片机的供电。2.1.2 滴液信息匹配系统功能简介1读取病患所需药品功能通过wifi模块接收手机/pc发送的病患所需药品信息2检测滴液瓶信息功能通过nfc接收器检测滴液瓶瓶身上的IC贴片得到滴液瓶信息3数据判断提醒功能每次匹配完药品信息与患者信息后如果信息匹配则系统板上绿色指示灯灯常亮信息不匹配则红灯闪烁且蜂鸣器发出声音警告。2.1.3 滴液信息匹配系统使用注意事项1病患所需药物的信息需先通过手机或者PC机传输到滴液匹配系统在看到绿色指示灯熄灭或者绿色指示灯常灭时方可开始检测滴液瓶信息是否与病患信息是否匹配在绿色指示灯常亮时无法检测滴液瓶信息。2当系统进入待机绿色指示灯常亮当绿色指示灯亮度不足时需要外界usb线进行充电。2.2 滴液信息匹配系统设计方案2.2.1 设计要求该滴液信息匹配系统是将单片机技术与WiFi技术RFID技术所糅合在一起这三种技术保证了三项基本功能1.通过WiFi远程获取病患所需药品的信息2.通过RFID获取当前病患所要使用的药物3.将当前药品信息与病患所需药品信息进行匹配并表现出相应的效果。对于所使用的传感器应当有性能高信息传递速度快抗环境干扰能力强低成本低体积的模块这里WiFi模块选用了esp8266模块RFID模块选择了MFRC-522模块考虑到了可编程性和代码编程简易性单片机选择了arduino nano单片机。2.2.2 具体设计方案本设计是基于arduino nano单片机的设计具体设备方案如图1所示图2.1 滴液信息匹配系统各部件连接图第三章硬件电路设计分析3.1 arduino nano单片机的简介及电路设计3.1.1 arduino nano单片机的简介arduino nano是基于ATMEGA328芯片的arduino单片机这是一款美国ATMEL公司生产的高性能低能耗优点的AVR 8位微控制器[3]这一款控制器结合了32 KB ISP闪存和读写能力、1024 B EEPROM、2kb SRAMarduino单片机相较于其他市面上的单片机其具有高灵活性简单清晰性等特点使得初学者在踏足嵌入式开发这道门槛的难度大大减小也能够通过简单的语句了解单片机各个部件运作的原理。其简单的开发方式以及灵活性使得开发者将重心放在了创新想法与实现的效果上使得开发者可以更快的完成个人项目以及团队项目的开发大大节省了学习的成本并且缩短了开发的时间周期。3.1.2 主要性能参数*工作1.8至5.5伏特之间*23路通用I/O线*14个数字I/O引脚*32个通用工作寄存器*串行USART0(RX)1(TX)可被用于接受数据与发送串口数据*pwm输出35691011口可应用于输出8bit pwm波形*一个6通道10位A/D转换器*五种软件可供选择的节电模式*带内部可编程振荡器定时器3.1.3 单片机时钟电路在单片机最小系统中时钟电路是与外部晶体完成振荡的电路其工作原理是在单片机的外部连接上振荡器来提供高频的脉冲在通过分频处理后将单片机内部的时钟信号作为管制信号在芯片元件间进行协调。假定运行时钟频率为0或者超出单片机的工作频率单片机将终止运行。arduino nano的时钟电路如图3所示时钟电路的时钟信号引脚为PB6(震荡电路反向放大器输出端)与PB7(震荡电路反向放大器输入端)外接一个16MHZ的晶振。图3.1 晶振电路3.1.3 单片机复位电路复位电路是构成最小系统必定需要的部分[4]也是任何单片机都具有的基础组成部分其作用是使系统进入初始状态系统程序重新开始执行系统的寄存器也也会被设置为预先设定的值。这一目的主要是当程序出现混乱或者死机现象时可以通过复位电路使得程序初始化而不需要通过断电的物理重启方式进行重启。arduino nano的复位电路如图4所示复位电路的引脚为PC6引脚连接了通往vcc的1k欧上拉电阻R4与通往gnd的按钮S1当按下S1的时候实现复位效果此种复位电路的工作原理是在接通电源的情况下PC6断开与GND的连接通过上拉电阻R4与VCC连接因此在按钮未按下时PC6一端始终是高电平此时MCU正常工作。一旦按钮S1按下PC6引脚连接GND触发低电平中断中断当前程序并重新启动MCU实现复位效果。图3.2 复位电路3.2 WiFi控制模块简介及电路设计3.2.1 ESP8266简介ESP8266模块是一款具备体积小低功耗[5]价格低廉丢包现象不严重等一系列卓越特点的高性价比UART-WiFi 透传模块模块使用的是3.3V的直流电源并支持STA(无线终端(主机))模式AP(无线接入(从机))模式与STAAP(主从一体)模式。ESP8266在业内拥有很强的竞争力的尺寸大小和低功耗技术它是专门为移动设施与物联网运用设计的可将使用者的设备链接LAN或WiFi无线网络进行Internet通讯[6]。实现网络传输与串行传输功用。WIFI模块的特点有成本便宜建设有线通讯方式需要安装电缆或者开掘电缆沟槽导致需要大批量的人力和财力相较之下使用无线数据传输无线电来建设专用的无线传输方式不需要安装电缆或开掘电缆沟槽只要在每个设备终端链接无线传输站和安装适合高度的天线就足够。与有线的方式对比用无线数据传输模块可以更大限度额节省能源和资源。建立工程周期短在对距离问题上要求比较严格时例如需要相互通信的站点距离达到了数公里乃至数十公里使用有线连接去完成这个任务必需架设长距离的电缆或开掘更深的电缆沟在时间周期上有概率要花费几个月的时间。与有线的方式对比通过装配专用无线进行数据传输的方式仅需要安装适合高度的天线工程的周期就可以大大缩短甚至可缩短到几天的时间。相较之下通过无线链路的方式能够更快组建起通讯链路缩短建设工程的周期。良好的适应性有线通讯的限制非常高在遇到一些地形上难以建设的环境例如高山、林地、湖泊等的地理情况就会对实际应用环境的布线造成巨大干扰将对有线网络下的布线工程有着极强的约制力相比之下使用无线数据传输模块进行无线数据的传输则不会遭受这些制约因而使用无线数据传输模块建立专用的无线数据传输方式与有线通讯比拟会有更好的适应性且不会受到地理因素的干扰。扩展性好在用户建好一个通信网络后需要添加新的设备进入网络时假定采用有线的方式去实现这个功能则必须重新布线这将会产生结构性的问题而且在重新布线过程中也可能造成线路的损坏。但如果采用无线数据传输电台建设专用的无线数据传输方式只需将新的设施与无线电台相连接进行通讯即可完全系统设备的扩展比较之下有更加好的扩展性。图3.3 WiFi模块3.3.3 RFID控制模块电路设计图3.6 RFID模块连线图如图8所示RFID模块与单片机通讯使用的是SPI通讯原理SPI总线所需的四条总线SDASCKMOSIMISO分别连接单片机的D10D13D11D12另外复位口连接上D9以便重新复位RFID模块。3.4 锂电池充电升压放电一体模块简介及电路设计3.4.1 锂电池充电升压放电一体模块简介该模块battery一端两个接口可连接锂电池input一端两个接口可输入4.5-8v的电压且留有miniusb接口可直接连接usb数据线进行供电output一端两个接口可输出4.3-27v的电压通过模块上的电位器调节输出电压。图3.7 锂电池充电升压放电一体模块如图9所示锂电池充电升压放电一体模块一共有6个引脚第0脚输入负极第1脚输入正极接4.8-8v第2脚输出负极第3脚输出正极接负载第4脚接电池负极第5脚接电池正极3.4.2 锂电池充电升压放电一体模块电路设计图3.8 电池模块接线图如图10所示电池模块引出6个接口其中右下角两个接口作为外部供电/充电的接口左下角两个接口通过拨动开关连接到单片机的VIN口与GND口对单片机进行供电上边引出的接口则连接一块3.7v锂电池当对电池进行充电时模块上的红色指示灯常亮在充满电后绿色指示灯常亮。去除充电线后模块上的指示灯不在显示并可通过模块上的电位器控制输出到单片机的电压。3.5 其他电路设计3.5.1 LED显示电路图3.9 LED连线图文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。