新型无线颈椎测量系统的设计.pdf

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1、新型无线颈椎测量系统的设计孙军。等新型无线颈椎测量系统的设计DesignoftheNewWirelessCervicalVertebraMeasurementSystem办零1旅爹典1互云琶1座拓林1’2(上海理工大学光学与电子信息工程学院1，上海200093；上海光学仪器研究所2，上海200093)摘要：针对目前人工测量颈椎深度稳定性差和误差大的问题，提出了基于C8051F320单片机的无线颈椎测量系统。介绍了无线颈椎测量仪的总体结构和无线通信的实现，给出了系统各部分实现的硬件结构及软件流程。实验证明，该系统具有测量精确、使用方便、体积小、成

2、本低以及性能高的优点，在医学领域具有广泛的应用前景。关键词：数据采集无线传输单片机接口电路硬件设计中图分类号：仍68．1文献标志码：AAbstract：Aimingattheproblemofpoorstabilityandlowaccuracyformeasuringthedepthofcervicalvertebra-thewirelessmeasuringsystembasedonC8051F320singlechipcomputerisproposed．ThegeneralsU'uctureofthismeasuringinstrume

3、ntandtheimplementationofitswirelesscommunicationareintroduced。thehardwarestructureofeachpartandsoftwareflowchartaresiren．Theexperimentsverifiesthatthesystemisprecisewithexcellentperformance．eageoperation，compactandlowcost．Itpossesseswideapplicableprospectinmedicalfield．Keywo

4、rds：DataacquisitionWirelesstransmissionSinglechipcomputerInterfacecircuitHardwaredesignO引言随着生活水平的提高，人们越来越重视自己的睡眠质量，选择一个适合自己的枕头已经成为影响睡眠质量的重要因素之一。越来越多的人根据自己颈椎的深度来选择适合自己的枕头。目前，普遍的方法是采用游标卡尺来测量颈椎的深度¨1，但这种测量方法费时又费力，而且准确度不高。本文利用数显游标卡尺、C8051单片机、CC2500无线收发芯片和液晶屏幕设计了一个无线颈椎测量系统。该系统可以实时

5、准确地测量颈椎的每一个位置，并把测量结果通过液晶屏实时显示出来，同时，还可以通过USB接口存储到电脑上。1系统构成与工作原理系统主要由数据采集和发送装置、数据接收和显示装置两部分组成。数据采集和发送装置主要由数显游标卡尺、单片机和无线收发芯片三部分组成。数显卡尺主要实现对测量数据的采集，并显示相应的数据。此装置中的无线传输是一个单向过程，在软件设计中解决了数据传输与校验错误等问题。采集到的数据由C8051F320控制的无线收发模块进行无线传输。其结构框图如图1所示。图1数据采集和发送装置Fig．1Dataacquisitionandsendin

6、gdevice数据接收和显示装置主要由单片机、无线收发芯片、USB接口和液晶显示屏四部分组成。接收装置由C8051F320控制，将无线收发芯片接收到的数据传送到液晶显示屏进行显示。USB接口可以对整个装置进行供电，并把接收到的数据传给PC机显示屏盼o。数据接收与采集装置示意图如图2所示。图2数据接收与显示装置Fig．2Datareceivinganddisplaydevice—‘=五ii磊资助项目(编号：8hg—07晰)。2系统的硬件设计竺改苎兰型三乞2010-一Ol-．0。70⋯．。。，。。。。，。⋯．。，．2．1数显卡尺和应用芯片第一作者孙

7、军，男，1985年生。现为上海理工大学先学工程专业在读⋯⋯⋯’⋯⋯一¨碛．士研究生注要从事光电捡潮、光纤传感方面的研览。数显游标卡尺不同于传统的游标卡尺，它是一种74PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONV01．31No．8August2010新型无线颈椎测量系统的设计孙军，等电子化、数字显示、计算机化的多功能测量工具，具有读数方便、测量分辨率高、重复性好等特点；并且具有可以实时显示读数、进行公英制的转换、在任意位置零输出测量数据等功能。C8051F320是美国CYGNAL公司推出的混合信号系统芯片，是高度集成的片上系

8、统。它嵌入了一款高速、低功耗且高性能的8位微处理器，具有高速的处理能力。C8051F320除了具有标准的8051数字外设部件之外，内部还集成了数字采集