基于ARM處理器和MODBUS-RTU協(xié)議的溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對醫(yī)療器械的要求不斷提高，溫度的測量和控制在醫(yī)療器械相關(guān)領(lǐng)域中顯得尤為重要。腫瘤深部熱療是一種用熱能治療腫瘤的綠色療法，目前最常用的腫瘤深部熱療機(jī)是基于內(nèi)生場的深部熱療機(jī)，水袋緊貼人體皮膚，起到共振和給體表降溫作用，在熱療過程中，一旦水袋溫度過高，通過病人主觀感覺自主報(bào)警提醒醫(yī)生更換冷水袋。為了避免熱耐受高的患者皮膚燙傷，而熱耐受低的患者因?yàn)轭l繁中斷治療更換水袋影響療效，設(shè)計(jì)一種能夠?qū)λ鼫囟冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并且高精度地控制水溫

2、的溫控系統(tǒng)有著十分重要的臨床意義。
　　目前市場上存在的溫控設(shè)備主要基于PLC或者單片機(jī)進(jìn)行控制，由于PLC主要針對重復(fù)較少或數(shù)據(jù)量較小的工程，適用范圍較窄，并且存在成本較高的缺點(diǎn)；而單片機(jī)雖然具有低功耗高效率且廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，但其抗干擾能力差，故障率較高。為了克服現(xiàn)有設(shè)備存在的缺點(diǎn)和適應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)革新以滿足臨床應(yīng)用，本文的主要研究工作是設(shè)計(jì)一種基于ARM架構(gòu)和MODBUS-RTU通訊協(xié)議的溫控系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)將ARM處理器與MODB

3、US-RTU通訊協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)充分結(jié)合，所以較之傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)，其主要優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)多路水溫同時(shí)快速精確控制。
　　本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成并簡要介紹了MODBUS-RTU通訊協(xié)議，然后設(shè)計(jì)了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，包括通信模塊，JTAG電路，測溫模塊和繼電器控制模塊等。在該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分中主要將MODBUS-RTU通訊協(xié)議進(jìn)行移植，編寫主板控制程序，溫度數(shù)據(jù)采集程序等。本文監(jiān)控模塊選用基于ARM