智护 输液监测系统--项目设计笔记（中期篇）STM32源程序,LAB上位机,HMI串口屏

   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

1. void changeA(void);
   
2. void changeB(void);
   
3. while（1）
   
4. ｛               
   
5.         a=getchar();//接收第一个字符
   
6.                 a=getchar();//确保接收成功
   
7.                 b=getchar();//接收第二个字符
   
8.         changeA ();//通过子程序将这个字符转换成整形数
   
9.                 changeB ();//通过子程序将这个字符转换成整形数
   
10.                 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
    
11. ｝
    
12. 
    
13. void changeA ()
    
14. {
    
15.                 switch(a)
    
16.         {
    
17.                  case '0': x=0;
    
18.      break;
    
19.      case '1': x=1;
    
20.      break;
    
21.      case '2': x=2;
    
22.      break;
    
23.      case '3': x=3;
    
24.      break;
    
25.      case '4': x=4;
    
26.      break;
    
27.      case '5': x=5;
    
28.      break;
    
29.      case '6': x=6;
    
30.      break;
    
31.      case '7': x=7;
    
32.      break;
    
33.         case '8': x=8;
    
34.      break;
    
35.         case '9': x=9;
    
36.      break;        
    
37.          }
    
38.         }
    
39. 
    
40. void changeB ()
    
41.         {
    
42.            switch(b)
    
43.         {
    
44.                  case '0': y=0;
    
45.      break;
    
46.      case '1': y=1;
    
47.      break;
    
48.      case '2': y=2;
    
49.      break;
    
50.      case '3': y=3;
    
51.      break;
    
52.      case '4': y=4;
    
53.      break;
    
54.      case '5': y=5;
    
55.      break;
    
56.      case '6': y=6;
    
57.      break;
    
58.      case '7': y=7;
    
59.      break;
    
60.         case '8': y=8;
    
61.      break;
    
62.         case '9': y=9;
    
63.      break;        
    
64.         }
    
65. }
    

复制代码

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：

1. void Sends(char *buf1);
   
2. char A[10] = "";  //定义一个容量为10的数组
   
3. while（1）
   
4. ｛
   
5.   sprintf(A,"n1.val=%d",liusu);        //发送格式化输出到 str 所指向的字符串
   
6.   Sends(A);                     //发送数组
   
7. ｝
   
8.                
   
9. void Sends(char *buf1)                  //发送函数
   
10. {
    
11.         u8 i=0;
    
12.         while(1)
    
13.         {
    
14.          if(buf1[i]!=0)
    
15.                  {
    
16.                         USART_SendData(USART3,buf1[i]);  //发送一个字节
    
17.                         while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)==RESET){};//等待发送结束
    
18.                          i++;
    
19.                 }
    
20.          else
    
21.          return ;
    
22. 
    
23.                 }
    
24. }
    

复制代码

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

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2019-12-8 01:24 上传

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这个好！这个好！

这个不错，，当时还做过一个这种传感器。

能学以致用真好

可以用51来代替32吗？用51代替后期的传输会不会出问题

msp432能满足要求吗