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《华中科技大学》 2017年
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智能护理床控制器设计

谭华峰  
【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。
【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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