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红外加热自动温度控制系统设计

更新时间：2020-03-25 15:23:08 大小：3M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：红外加热温度控制系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着人们对康复医学的进一步研究，红外热疗在临床康复上的重要性越来越受到相关方面专家的关注。本项目针对红外加热器的控制系统进行设计和研究。

采用阶跃响应法进行人体红外辐照试验，由实验数据分析人体皮肤红外加热时温度变化规律并建立数学模型，设计基于上述模型的模糊控制PID算法。

红外加热自动温度控制系统包括：温度控制单元、监控中心和无线通信模块。监控中心通过无线通信模块对多个温度控制单元进行统一监控。无线通信模块采用NRF905模块。

温度控制单元可以通过键盘和显示接口与操作者进行人机交互，也可以通过无线通信模块NRF905接收监控中心的指令。温度控制单元是以STC89C52处理器作为控制核心，以 MLX90614非接触温度传感器作为检测元件测量患者受到照射部位的温度，以双向可控硅作为控制元件控制红外加热器的功率，保证受照射部位的温度保持为设定的温度。采用模糊 PID控制算法，编制软件使系统达到良好的控制效果，温度控制误差控制在0.5℃以内，从而避免传统热疗仪在治疗过程中烫伤患者皮肤的现象。

作为系统上位机的监控中心由单片机S3c6410作为控制核心，该芯片中央处理器为 ARM11。监控中心的软件设计是在 Linux环境下交叉编译完成的。软件的开发采用嵌入式开发中常用的交叉开发的模式，开发的环节包括宿主机中开发环境的搭建、Bootloader的移植、内核驱动的配置和移植、驱动程序的开发和应用程序的开发。操作人员通过监控中心的人机界面查看各热疗仪的工作情况，并向各热疗仪发布命令。另外监控中心还具有短信发送功能，当某一热疗仪温度超过设定的温度或者超过设定的工作时间时，监控中心通过GPRS无线发射模块向管理人员手机发送报警短信。这样更方便医务管理者对大量病人的管理。

实验表明，该设计达到设计要求，能有效防止患者热疗部位皮肤的高温和低温烧伤，临床应用更安全稳定。系统上位机的统一监控功能和报警短信发送功能，能方便医护人员的统一护理。