基于单片机的医疗废物远程监管系统设计

收藏关注不迷路文末获取源码数据库感兴趣的可以先收藏起来还有大家在毕设选题免费咨询指导选题项目以及论文编写等相关问题都可以给我留言咨询希望帮助更多的人文章目录一、摘要二、主要研究内容三、系统总体结构四、系统的硬件设计五 、系统效果六 、目录一、摘要随着医疗废物所产生的垃圾日益增多医疗方面产出的有害垃圾也越来越多。当前全世界都正在为如何处理医疗垃圾而为难。尽快处理医疗废物可以减少对环境的破坏废弃的医疗垃圾可能会含有有毒物质会对人类产生严重危害也会导致动物死亡。为此设计了一种基于STM32的医疗废物远程监管系统[1]。本设计使用STM32单片机为核心模块而构成的医疗废物远程监管系统系统中采用了气体传感器、红外人体感应器、舵机、蜂鸣器、LED灯和超声波测距模块等技术实现对医疗废物桶内垃圾体积的实时监测。具体而言当医疗废物桶中的垃圾体积发生变化时超声波传感器将实时采集到的数据通过Zigbee无线传感网络传输给上位机。上位机接收到数据后进行相应的处理与分析并提供监管人员所需的各种信息如垃圾桶的填充状态、缓急程度等。同时系统还具备报警功能当垃圾桶的填充程度达到一定阈值时系统将发出警报提醒相关人员进行处理。该系统具有成本低、比较简易、距离短、功耗小、速率低等特点适用于医疗废物管理场景。通过实验与测试验证了系统的可行性和有效性。实验结果表明该系统能够准确地监测医疗废物桶的填充状态并及时将相关信息传输给上位机方便监管人员进行管理与处理[6]。二、主要研究内容Zigbee是一种新兴的成本低、比较简易、距离短、功耗小、速率低的无线通信技术[12]。它通过无线传感器之间的相互协调以实现双向通信。Zigbee包含了全功能设备(FFD)和简单功能设备(RFD)两种不同类型的设备。FFD设备在网络中可以充当协调器也可以充当路由器也可以充当终端RFD装置只能充当终端的角色无法大规模进行数据传输[19]。利用Zigbee无线传感网络技术在电路设计上采用气体传感器、红外人体感应器、舵机、蜂鸣器、LED灯、超声波测距模块等技术制作一医疗废物远程监管系统。医疗垃圾桶中的体积一定程度可以反应需要处理的缓急程度系统通过超声波传感器采集垃圾桶中垃圾的体积然后把收集的信息通过Zigbee网络传送给上位机由上位机进行处理。方便随时观察医疗废物垃圾桶的各种情况[13]。三、系统总体结构2.1 设计方案首先利用Zigbee无线传感网络技术在电路设计上采用气体传感器、超声波测距模块蜂鸣器、舵机、红外人体感应器、LED灯等技术制作一医疗废物远程监管系统。Zigbee把收集的信息上传送给上位机处理。为了方便随时测量医疗垃圾桶内垃圾的体积和气味及时通知回收人员进行处理减少医疗废物溢出的情况和气味过于严重的情况制作了医疗废物远程监管系统设计[2]。实现的功能如下使用Zigbee进行信息交换上位机在电脑端上位机1.接收下位机数据并显示2.接收到下位机发来的溢满警告弹窗提示3.设定溢满阈值4.设定异味阈值下位机1.实时检测垃圾桶溢满状态发送上位机2.实时监测有无人员靠近发送上位机3.实时监测垃圾桶异味状况发送上位机4.垃圾桶未满时开启工作指示灯反之熄灭5.垃圾桶未满时有人员靠近自动开启舵机人员离开舵机关闭6.垃圾桶已满时人员靠近蜂鸣器提示已满不再开启7.垃圾桶已满向上位机发送溢满警告请管理员过来回收8.垃圾桶异味超标向上位机发送溢满警告请管理员过来回收2.2 功能需求分析1该设计需要利用Zigbee无线传感网络技术在电路设计上采用气体传感器、红外人体感应器、舵机、蜂鸣器、LED灯、超声波测距模块等技术制作一医疗废物远程监管系统。2软件平台程序用keil 53画原理图用AD4编程语言用C语言5发送溢满警告用电脑端查看6设计结构框图2.3 总体方案设计第一理论知识准备阶段理解设计课题认真研究课题所涉及到的内容能够较好的掌握有关题目的知识第二找到需要用的模块并且对这些模块进行初步的了解第三制作出整个流程所需要的流程图第四利用软件完成硬件电路部分设计并画出各部分电路图将系统部件通过接口电路集合在一起并画出电路图第五软件设计部分是通过系统的控制过程进行的此外完成的工作还需要画出主流程图第六初步进行仿真测试检查实物功能整四、系统的硬件设计3.1系统总体设计为了防止病毒通过医疗废物传播和响应智能制造的发展设计了一款基于STM32单片机的医疗废物远程监管系统设计。该设计使用Zigbee模块实现上位机与下位机的信息交互。而Zigbee是近些年的新型技术它的采购成本较小、工作时的功率也低、制作工序简单。下位机由STM32单片机作为核心由红外人体感应模块、超声波测距模块、异味监测模块、蜂鸣器模块等模块组成。单片机能够收集和处理下位机各个模块的数据让后发送到上位机当监测到下位机模块数据超过管理员所设阈值就会在上位机弹窗提示下位机报警。上位机用keil 5等软件进行编程经过不断调试可以精确的观测垃圾桶各项数据是否超过设定阈值。总体原理图如下所示图3-1 总体原理图五 、系统效果六 、目录目 录第1章 绪论 11.1 研究目的及意义 11.2 国内外研究现状 11.3 主要研究内容 2第2章 系统总体结构 42.1 设计方案 42.2 功能需求分析 42.3 总体方案设计 5第3章 系统的硬件部分设计 63.1 系统总体设计 63.2 系统的主要功能模块设计 73.2.1 单片机型号选择 73.2.2 ZigBee无线模块模组设计 83.2.3 MQ135空气质量传感器模块设计 93.2.4 HC-SR312微型人体感应模块设计 93.2.5 蜂鸣器传感器模块设计 103.2.6 超声波模块设计 11第4章 系统的软件设计 124.1 软件主流程图 124.2 蜂鸣器模块的软件设计 124.3 通信模块的软件设计 144.4 MQ135空气质量检测的软件设计 154.5 超声波测距传感器的软件设计 16第5章 系统测试 185.1 系统实物图 185.2 超声波测距功能模块测试 185.3 人体感应器功能模块测试 195.4 MQ135空气传感器功能模块测试 205.5 蜂鸣器功能模块测试 215.6 通信功能模块测试 225.7 上位机系统模块测试 22第6章 总结与展望 246.1 总结 246.2 展望 24参考文献 25致 谢 26附 录 27