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智護 輸液監(jiān)測系統(tǒng)--項目設(shè)計筆記（中期篇）STM32源程序,LAB上位機,HMI串口屏

  [復(fù)制鏈接]
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樓主
ID:291692 發(fā)表于 2019-12-8 01:25 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
   在這里記錄一下我正在進行中的小項目，也可供大家參考（能力有限，大佬勿噴）
   繼續(xù)之前的雛形，這次將它進行了完善，首先看一下設(shè)計的結(jié)構(gòu)圖

一、硬件的選用：
    主控芯片：stm32F103zet6
                                        

    傳感器部分：HX711與承重傳感器

  

    顯示部分：HMI 串口屏

   

    語音輔助：M6語音識別播報模塊
        


    無線傳輸：nRF24L01轉(zhuǎn)ttl無線模塊


   相較于雛形篇，這次的改進的重心在：主控芯片的修改（STM32）、整體程序邏輯的改善、系統(tǒng)整體延時和錯誤率降低、從而使得整體設(shè)計使用起來更加順暢，更貼近實用，下面是程序流程圖介紹：
      

二、核心邏輯為：
    1、等待皮重輸入（因為在實際中藥液的容器分為很多規(guī)格，尤其是PVC型和玻璃型容器皮重差距太大，所以在監(jiān)測之前先進行皮重的輸入，本次程序預(yù)設(shè)了兩種皮重，并可以手動輸入皮重，用來后期進行消除）
    2、開始藥液監(jiān)測（本次使用的稱重傳感器量程為1kg精度為1g，所以采用了每隔一秒采集一次，計算流速、進度、倒計時數(shù)據(jù)的方法進行監(jiān)測，雖采樣率不高，但是應(yīng)用于本設(shè)計，還是適用的）
    3、數(shù)據(jù)的傳輸（本次采集到的流速、進度、倒計時等數(shù)據(jù)會實時體現(xiàn)在三個方面，第一是下位機串口屏幕上、第二是上位機的PC軟件中、第三是語音識別后的播報中）
三、重點問題與解決方案：
    如何通過測量藥液重量來實現(xiàn)：流速、進度、倒計時等信息的獲取？
1、手動輸入或選用預(yù)設(shè)的皮重為 Z，這一步是為了消除容器的質(zhì)量
2、測量初始藥液重量（已去皮）為A，進入while循環(huán)，測 現(xiàn)一秒的重量為B，下一秒的重量為C，以此類推，從而實現(xiàn)每隔一秒測一次重量
3、流速 = B – C 得到一個單位為 g/s 的 流速數(shù)值
4、進度百分比 = C*100/A 得到一個單位為 % 的 進度數(shù)值
5、C / 流速 = 倒計時 得到一個單位為 s 的 倒計時數(shù)值
    如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸與PC對多個下位機的數(shù)據(jù)接收？
    首先是在硬件的選擇上，選用了nRF24L01無線傳輸模塊，只需單片機通過串口向其發(fā)送數(shù)據(jù)，但是為了實現(xiàn)PC端對多個下位機的數(shù)據(jù)接收，我選擇每個下位機都以一個八位字符串來進行發(fā)送數(shù)據(jù)：1、2位為設(shè)備號， 3、4位為流速信息，5、6位為進度信息， 7、8位為倒計時信息。并且上位機軟件利用LabVIEW進行編寫，上位機開啟后會依次按順序?qū)Ω鱾�下位機發(fā)送啟動信號，當下位機接到此信號則進行數(shù)據(jù)發(fā)送，在上位機處對這個八位字符串進行采集，截取，分割，根據(jù)1、2位設(shè)備號的不同，送入不同的條件分支中，再進行判斷與報警


四、程序編寫時遇到的困難與解決方案：
    如何使得一個發(fā)送來的兩位字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)變量形式參與運算？
    首先，我們的Keil5編譯軟件在編寫stm32時無法調(diào)用string等相關(guān)語法和函數(shù)，因為它是C++的內(nèi)容，這就使得我們在編寫時根本無法定義一個字符串，也就是無法很簡單的一次接收多位字符串，并且這個字符串如果想?yún)⑴c運算時，必須轉(zhuǎn)換成其他變量才可以，否則將會自動轉(zhuǎn)為ASCII碼，在這里我利用了switch-case很方便的解決了這個問題，部分程序如下
  1. void changeA(void);
  2. void changeB(void);
  3. while（1）
  4. ｛               
  5.         a=getchar();//接收第一個字符
  6.                 a=getchar();//確保接收成功
  7.                 b=getchar();//接收第二個字符
  8.         changeA ();//通過子程序?qū)⑦@個字符轉(zhuǎn)換成整形數(shù)
  9.                 changeB ();//通過子程序?qū)⑦@個字符轉(zhuǎn)換成整形數(shù)
  10.                 z=x*10+y; //第一個整形數(shù)為十位，第二個為個位，組成這個兩位數(shù)
  11. ｝

  13. void changeA ()
  14. {
  15.                 switch(a)
  16.         {
  17.                  case '0': x=0;
  18.      break;
  19.      case '1': x=1;
  20.      break;
  21.      case '2': x=2;
  22.      break;
  23.      case '3': x=3;
  24.      break;
  25.      case '4': x=4;
  26.      break;
  27.      case '5': x=5;
  28.      break;
  29.      case '6': x=6;
  30.      break;
  31.      case '7': x=7;
  32.      break;
  33.         case '8': x=8;
  34.      break;
  35.         case '9': x=9;
  36.      break;        
  37.          }
  38.         }

  40. void changeB ()
  41.         {
  42.            switch(b)
  43.         {
  44.                  case '0': y=0;
  45.      break;
  46.      case '1': y=1;
  47.      break;
  48.      case '2': y=2;
  49.      break;
  50.      case '3': y=3;
  51.      break;
  52.      case '4': y=4;
  53.      break;
  54.      case '5': y=5;
  55.      break;
  56.      case '6': y=6;
  57.      break;
  58.      case '7': y=7;
  59.      break;
  60.         case '8': y=8;
  61.      break;
  62.         case '9': y=9;
  63.      break;        
  64.         }
  65. }
復(fù)制代碼
如何使得字符串與整形變量一并發(fā)出去？
    首先在編寫STM32時，printf函數(shù)只能定向在一個串口上，在調(diào)用其他串口發(fā)送數(shù)據(jù)時，我們又怎么才能將一個字符串與一個實時變化的變量一并發(fā)送呢，在這里選擇直接組成數(shù)組，將數(shù)組發(fā)送出去，如下：
  1. void Sends(char *buf1);
  2. char A[10] = "";  //定義一個容量為10的數(shù)組
  3. while（1）
  4. ｛
  5.   sprintf(A,"n1.val=%d",liusu);        //發(fā)送格式化輸出到 str 所指向的字符串
  6.   Sends(A);                     //發(fā)送數(shù)組
  7. ｝
  8.                
  9. void Sends(char *buf1)                  //發(fā)送函數(shù)
  10. {
  11.         u8 i=0;
  12.         while(1)
  13.         {
  14.          if(buf1[i]!=0)
  15.                  {
  16.                         USART_SendData(USART3,buf1[i]);  //發(fā)送一個字節(jié)
  17.                         while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)==RESET){};//等待發(fā)送結(jié)束
  18.                          i++;
  19.                 }
  20.          else
  21.          return ;

  23.                 }
  24. }
復(fù)制代碼
五、成果部分
    實物主體部分
                            
    PC上位機界面
    下位機串口屏界面

全部資料51hei下載地址：
輸液監(jiān)測裝置.zip (13.05 MB, 下載次數(shù): 146)

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沙發(fā)
ID:775899 發(fā)表于 2020-6-11 10:07 | 只看該作者
這個好！這個好！
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板凳
ID:777315 發(fā)表于 2020-6-12 14:59 | 只看該作者
這個不錯，，當時還做過一個這種傳感器。
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地板
ID:795368 發(fā)表于 2020-11-23 15:39 | 只看該作者
能學(xué)以致用真好
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5#
ID:1019158 發(fā)表于 2022-4-17 16:19 | 只看該作者
可以用51來代替32嗎？用51代替后期的傳輸會不會出問題
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6#
ID:997874 發(fā)表于 2024-5-6 20:28 | 只看該作者
msp432能滿足要求嗎
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