智护 输液监测系统---项目笔记（中期篇）

   在这里记录一下我正在进行中的小项目，也可供大家参考（能力有限，大佬勿喷）
   继续之前的雏形，这次将它进行了完善，首先看一下设计的结构图
                           
一、硬件的选用：
    主控芯片：stm32F103zet6
                                       

    传感器部分：HX711与承重传感器
                                                         
                                                     
    显示部分：HMI 串口屏

                                     
    语音辅助：M6语音识别播报模块

                                                
    无线传输：nRF24L01转ttl无线模块

   相较于雏形篇，这次的改进的重心在：主控芯片的修改（STM32）、整体程序逻辑的改善、系统整体延时和错误率降低、从而使得整体设计使用起来更加顺畅，更贴近实用，下面是程序流程图介绍：
                                                       
二、核心逻辑为：
    1、等待皮重输入（因为在实际中药液的容器分为很多规格，尤其是PVC型和玻璃型容器皮重差距太大，所以在监测之前先进行皮重的输入，本次程序预设了两种皮重，并可以手动输入皮重，用来后期进行消除）
    2、开始药液监测（本次使用的称重传感器量程为1kg精度为1g，所以采用了每隔一秒采集一次，计算流速、进度、倒计时数据的方法进行监测，虽采样率不高，但是应用于本设计，还是适用的）
    3、数据的传输（本次采集到的流速、进度、倒计时等数据会实时体现在三个方面，第一是下位机串口屏幕上、第二是上位机的PC软件中、第三是语音识别后的播报中）
三、重点问题与解决方案：
    如何通过测量药液重量来实现：流速、进度、倒计时等信息的获取？
1、手动输入或选用预设的皮重为 Z，这一步是为了消除容器的质量
2、测量初始药液重量（已去皮）为A，进入while循环，测 现一秒的重量为B，下一秒的重量为C，以此类推，从而实现每隔一秒测一次重量
3、流速 = B – C 得到一个单位为 g/s 的 流速数值
4、进度百分比 = C*100/A 得到一个单位为 % 的 进度数值
5、C / 流速 = 倒计时 得到一个单位为 s 的 倒计时数值
    如何实现数据的无线传输与PC对多个下位机的数据接收？
    首先是在硬件的选择上，选用了nRF24L01无线传输模块，只需单片机通过串口向其发送数据，但是为了实现PC端对多个下位机的数据接收，我选择每个下位机都以一个八位字符串来进行发送数据：1、2位为设备号， 3、4位为流速信息，5、6位为进度信息， 7、8位为倒计时信息。并且上位机软件利用LabVIEW进行编写，上位机开启后会依次按顺序对各个下位机发送启动信号，当下位机接到此信号则进行数据发送，在上位机处对这个八位字符串进行采集，截取，分割，根据1、2位设备号的不同，送入不同的条件分支中，再进行判断与报警。

四、程序编写时遇到的困难与解决方案：
    如何使得一个发送来的两位字符串转换成数据变量形式参与运算？
    首先，我们的Keil5编译软件在编写stm32时无法调用string等相关语法和函数，因为它是C++的内容，这就使得我们在编写时根本无法定义一个字符串，也就是无法很简单的一次接收多位字符串，并且这个字符串如果想参与运算时，必须转换成其他变量才可以，否则将会自动转为ASCII码，在这里我利用了switch-case很方便的解决了这个问题，部分程序如下：

void changeA(void);
void changeB(void);
while（1）
｛		
        a=getchar();//接收第一个字符
		a=getchar();//确保接收成功
		b=getchar();//接收第二个字符
        changeA ();//通过子程序将这个字符转换成整形数
		changeB ();//通过子程序将这个字符转换成整形数
		z=x*10+y; //第一个整形数为十位，第二个为个位，组成这个两位数
 ｝

void changeA ()
{
		switch(a)
	{
		 case '0': x=0;
     break;
     case '1': x=1;
     break;
     case '2': x=2;
     break;
     case '3': x=3;
     break;
     case '4': x=4;
     break;
     case '5': x=5;
     break;
     case '6': x=6; 
     break;
     case '7': x=7;
     break;
	case '8': x=8;
     break;
	case '9': x=9;
     break;	
	 }
	}

void changeB ()
	{
	   switch(b)
	{
		 case '0': y=0;
     break;
     case '1': y=1;
     break;
     case '2': y=2;
     break;
     case '3': y=3;
     break;
     case '4': y=4;
     break;
     case '5': y=5;
     break;
     case '6': y=6; 
     break;
     case '7': y=7;
     break;
	case '8': y=8;
     break;
	case '9': y=9;
     break;	
	}
}

    如何使得字符串与整形变量一并发出去？
    首先在编写STM32时，printf函数只能定向在一个串口上，在调用其他串口发送数据时，我们又怎么才能将一个字符串与一个实时变化的变量一并发送呢，在这里选择直接组成数组，将数组发送出去，如下：

void Sends(char *buf1);
char A[10] = "";  //定义一个容量为10的数组
while（1）
｛
  sprintf(A,"n1.val=%d",liusu);	//发送格式化输出到 str 所指向的字符串
  Sends(A);                     //发送数组
 ｝
		
void Sends(char *buf1)		  //发送函数
{
	u8 i=0;
	while(1)
	{
	 if(buf1[i]!=0)
	 	{
			USART_SendData(USART3,buf1[i]);  //发送一个字节
			while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)==RESET){};//等待发送结束
		 	i++;
		}
	 else 
	 return ;

		}
}

五、成果部分
    实物主体部分
                            
PC上位机界面

下位机串口屏界面
                                       
                                       
                                       

所有源程序链接：
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