医院臭氧消毒系统中臭氧检测和远程监控系统的设计

摘要

医院是各种患病者集中治疗、康复的场所，人口密度大，是非常容易引起感染性疾病传播的地方。医院病房床单位主要包括棉被、枕芯、床垫、枕套等，病人使用过的床单位通常被一些患者的各种体液和血液所污染，从而使其携带了大量的致病微生物，因此床单位已成为医院内感染的主要媒介之一，不仅需要测底的清洗，更需要有效的消毒。目前应用于医院床单位的消毒方法有多种，常规的方法有日光暴晒、紫外线照射消毒、高温蒸汽消毒、臭氧灭菌消毒。基于臭氧消毒的高效、低能耗、无二次污染、便于运行管理及实现自动化等优点，我们选择臭氧消毒来实现整个系统的功能。
　　 本课题所设计的医院床单位臭氧浓度检测和远程监控系统是基于臭氧检测技术、温湿度检测技术、GSM无线传输技术、上位机图形界面技术等设计而成的。本系统以ARM9为核心，可以实时检测和显示臭氧的浓度以及温湿度的大小。在系统中我们可以设定一个臭氧的安全浓度临界值，如果空气中的臭氧浓度超过了这一安全临界值，就会自动发出声光报警信号。本设计主要包括了硬件设计和软件设计两个方面。
　　 在硬件设计方面，本系统采用了以ARM920T为内核的S3C2440A为主控芯片，外接电源电路、臭氧传感器MQ131和温湿度传感器AM2301采集电路、AD转换电路、LCD显示电路、存储电路、报警电路、键盘电路、GSM模块电路等，实现了臭氧浓度数据的实时采集和显示，并且可以通过GSM模块发送短信息给用户手机。
　　 在软件设计方面，首先介绍了Linux实时操作系统在S3C2440A上的移植，其中包括U-boot和内核的移植，然后介绍了GSM模块发送短信息的具体实现，短信息的发送和接收有TEXT和PDU两种模式，它们都是基于AT指令来实现的。最后介绍了基于VC6.0的上位机软件的编写，上位机图形界面能够实时显示下位机传送过来的各种数据。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及其意义

1．1．1 医院消毒方法和臭氧的特性

1．1．2 嵌入式系统简介

1．2 臭氧检测和远程监控的发展和国内外研究现状

1．2．1 臭氧检测的方法

1．2．2 远程监控技术

1．2．3 嵌入式系统发展概况

1．3 课题研究的主要内容和应该解决的关键问题

1．3．1 课题研究的主要内容

1．3．2 课题应解决的关键问题

第2章 系统总体方案设计

2．1 系统工作原理

2．2 系统工作流程图

2．3 系统硬件框架设计

2．4 系统软件框架设计

2．5 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 嵌入式微处理器的选择

3．2 电源电路设计

3．4 时钟电路设计

3．5 复位电路设计

3．6 臭氧传感器电路设计

3．7 温湿度传感器电路设计

3．8 AD接口电路设计

3．9 LCD接口电路设计

3．10 存储器接口电路设计

3．11 报警模块电路设计

3．12 键盘接口电路设计

3．13 GSM模块电路设计

3．14 S3C2440A与串口通信电路的设计

3．15 本章小结

第4章 系统软件设计

4．1 下位机软件设计整体流程图

4．2 Linux操作系统移植

4．2．1 嵌入式操作系统简介

4．2．2 BootLoader的移植

4．2．3 Linux内核和文件系统的移植

4．3 GSM模块远程无线通信程序设计

4．3．1 TC35i模块指令介绍

4．3．2 短信息的Text Mode程序设计

4．3．3 短信息的PDU Mode程序设计

4．4 臭氧传感器驱动程序设计

4．5 报警任务程序设计

4．6 基于VC6．0的上位机软件设计

4．7 本章小结

第5章 系统的调试分析

5．1 系统硬件调试

5．2 系统软件调试

5．3 实验数据分析

5．4 本章小结

第6章 全文总结与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

致谢

参考文献