行无线通信,同时屏蔽干扰,干扰是因为液滴的上下边沿均可产生遮挡,由此产生的脉冲有的连一起,有的分开,如果不屏蔽则会将分开的两个脉冲分辨为两个液滴。(图三所示)视滴滴电管完全覆盖,管间有液滴
监测到一个脉冲后,进行无线通信,同时不对光电管供电,避免一个液滴监测为两滴而且降低了系统的功耗
2.3.3 系统供电与相关电路相 方案
监测发送端架设在输液管上的,所以体积尽量小,重量尽量轻。再考虑到医院的供电情况,纽扣电池为佳。整个发射系统是 3v 单电源供电。
接收部分采取两种供电方式,2 节 1.5V 干电池和 USB 供电。USB 供电是通过串口引脚经两个二极管串联分压后的电压供电。TI 的 msp430f247t 单片机由 3V 单电源供电可以正常工作,而且该单片机功能强大,功耗低,适用于低功耗要求的分布终端组成网络。相应我们用了其相关的无线通信芯片为 CC2420 无线收发模块。
2.3.4 信号采集方案论文网
http://www.youerw.com/信号的形式有上跳沿和下跳沿两种。上跳沿信号可以利用同向比较相加对三路光电管脉冲信号进行放大处理。下跳沿信号则需要三路信号相与。对下跳沿信号,液滴遮挡产生一个下跳沿,而另两个未被遮挡的接收管是上跳沿,如果进行比较相加,则会互相抵消,相互影响,不利于后继的信号处理。由于采用的放大器是单电源轨至轨的 OPA300,易于实现同向相加,故采用上跳沿的信号形式。方波
引出上跳沿信号进行同向相加
2.3.5 放大器的选择原文请加优'文'论"文'网QQ752018766
鉴于整个系统是 3V 单电源供电,并且处理后的信号直接送单片机,放大器应当选择轨至轨单电源供电。OPA300 正是高速低噪声轨至轨单电源 CMOS 运算放大器,尤其满足该系统的低功耗要求。
2.3.6 小信号处理
有两个选择方案,其一是三路信号相加然后送至 OPA300 放大,由于液滴在滴管中晃动时,信号的大小强弱不一,放大倍数难以确定,同时此方案易受外界干扰影响,此外,经过处理后的信号应该是以脉冲的形式直接送至单片机进行进一步处理的,不能出现处于电源电压和地之间的电平,否则单片机易误判;实验发现当液滴经过光电对管时,信噪比较小,但是其电压差在几十毫伏数量级,于是我们采用设定一个在毫伏数量级的基准电压与信号进行比较放大的方案,并且自然光等外界干扰电平一般小于毫伏,故抗外界自然光干扰能力较强,经过开环比较放大电路的小信号只具有高低两种电平,可以与单片机直接相连。
3 .系 统 实 现3.1 硬件设计 3.1.1 系统框图论文网
http://www.youerw.com/系统总体结构框图如图一所示,它是由一个总接收终端和若干个发射节点构成的无线收发网络。
无线发射终端包括液滴检测模块、信号放大模块、信号处理模块、无线发射模块、显示模块。
无线接收终端包括无线接收模块、串行通信模块、报警模块、以及与 PC 机串口通信模块。(见图五)
3.1.2 硬件电路3.1.2.1 发射部分① 液滴检测模块
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