智能护理床控制器设计

发布时间：2020-06-13 03:12

【摘要】：人口老龄化等问题的凸显,导致智能护理床的需求逐步增加。目前关于智能护理床的研究多在电动控制,并不十分智能。市场上的智能护理床存在功能不丰富、使用不方便而且不能稳定可靠地使用等问题。通过对智能护理床实际需求的研究以及现有产品的优缺点分析,设计了一种智能护理床控制器。论文的主要研究内容如下:分析了智能护理床控制器的需求。提出了兼容有线与无线控制方式,拥有基本动作与辅助功能的智能护理床控制器总体方案。在硬件平台方面,以STC15F2K60S2单片机为处理器,完成了电机控制、清洗箱控制、双串口通信等模块方案设计。在软件方面,采用模块化的思想与中断查询的方式,阐述了控制软件的结构及运行流程。通过对电源的原理、外围参数配置、滤波以及电磁兼容性的分析,完成了电源模块的详细方案及稳定性研究。通过对通信信号及IO控制的抗干扰处理,实现了控制器信号稳定性设计。在研究了串口与WiFi通信协议的基础上,完成了通信帧结构设计及数据处理。运用多个定时器实现了多频率方波的状态识别。通过延时采样消除了按键抖动,并通过矩阵扫描方式实现了大量IO控制。实现了控制器需求的所有逻辑功能。基于具体的设计方案,搭建了智能护理床控制系统的测试平台,分模块对控制器进行了单元测试及验证。验证了有线及无线通信、按键与指示灯控制、多频率方波识别、矩阵IO等模块的可行性。按照设计需求,对整个系统进行了集成功能测试。所有的测试结果表明,控制器的各模块以及整个控制系统的功能均得以实现,并且能够稳定可靠的运行。
【图文】：

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华中科技大学硕士学位论文1.2 智能护理床国内外研究现状及发展趋势随着对智能护理床研究投入的增加，其发展比较迅速，也已经有一些研究成果[27]。国外对智能医疗床的研究相对较早，技术也比较成熟[28-29]。美国的 Metrocare 公司开发了具有代表性的智能护理床，其根据人体工程学设计护理床的结构[30-31]。并且该病床能够使背部抬起腿部弯下，方便病人半躺与坐立，实现了智能护理床基本动作，减少护理人员的工作量的同时也让病人更方便舒适[32]，其控制方式属于机械手动控制。

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华中科技大学硕士学位论文1.2 智能护理床国内外研究现状及发展趋势随着对智能护理床研究投入的增加，其发展比较迅速，也已经有一些研究成果[27]。国外对智能医疗床的研究相对较早，技术也比较成熟[28-29]。美国的 Metrocare 公司开发了具有代表性的智能护理床，其根据人体工程学设计护理床的结构[30-31]。并且该病床能够使背部抬起腿部弯下，，方便病人半躺与坐立，实现了智能护理床基本动作，减少护理人员的工作量的同时也让病人更方便舒适[32]，其控制方式属于机械手动控制。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH77

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