基于物联网技术的智慧病房管理系统

前言

设计一个基于物联网技术的智慧病房管理系统。假设医院住院部的一层病房（走廊两边病房平行分布），病房数量最多60间，每间病房3个床位，编号从1～180号。每间病房可采用的设备如下：STM32F103开发板1块，房间温湿度采集模块1套（I2C接口，AHT20模块），房间自动灯光开关控制器（以PWM方式控制，每天早上7点渐亮，晚上22点渐灭），病人脉搏&血氧检测仪3套（UART接口输出脉搏+血氧的数字值），床头紧急呼叫按键开关3个（按下呼叫）。

每间病房的STM32F103开发板通过UART转485接口，以mobus组网方式，连接到护士监控室的PC电脑上（上位机）。PC电脑上可接收每间病房的温湿度数据（周期为5分钟）、床头紧急呼叫信号、病人脉搏血氧数据（正常状态下30分钟一次采集；当脉搏超过120或血氧值低于90时切换到危重状态下，实时采集），显示在屏幕上并且保存到MySQL数据库里。

一、功能设计

1.使用 I2C 读取 AHT20 模块
2.TIM 定时器与 PWM 呼吸灯
3.按键信息接收与消抖
4.UART 转 485 接口与 modbus 通信
5.MAX30102 模块心率与血氧测量

二、基本配置

1.选择芯片型号

2.RCC配置

3.SYS配置

4.USART1 与 DMA 配置

5.I2C配置

6.TIME3配置

7.DMA配置

8.TIM2 与 PWM 配置

9.NVIC配置

10.GPIO配置

11.时钟配置

12.引脚配置

三、RTOS 与模块驱动、代码配置

RTOS 配置

选择引入 RT-Thread 轻量便捷 ：




外部按钮配置

四、RTOS、AHT20 与 按钮功能实现

1.温湿度获取代码设计

首先我们需要引入温湿度驱动头文件：

#include "AHT20.h"

然后我们需要在进程中对温湿度传感器进行初始化，这里在初始化之后，不能立即获取温湿度，需要等待 2 秒或以上，确保数据正确性：

MX_GPIO_Init();
MX_I2C1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
uint32_t CT_data[2]={
   0,0};	// 用于获取温湿度数据
volatile int  c1,t1;
rt_thread_delay(50);
AHT20_Init();
rt_thread_delay(2500);

然后我们需要获取经过 CRC 验证的温湿度数据，这里直接调用驱动函数即可：

while(1)
	{
   
		AHT20_Read_CTdata_crc(CT_data);       //经过CRC校验，读取AHT20的温度和湿度数据    推荐每隔大于1S读一次
		c1 = CT_data[0]*1000/1024/1024;  //计算得到湿度值c1(放大了10倍)
		t1 = CT_data[1]*2000/1024/1024-500;//计算得到温度值t1(放大了10倍)
		printf("正在检测");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		printf("\r\n");
		printf("温度:%d%d.%d",t1/100,(t1/10)%10,t1%10);	// 这里需要对温度进行计算后才能得到我们需要的温度值
		printf("湿度:%d%d.%d",c1/100,(c1/10)%10,c1%10); // 这里同样需要对适度进行计算
		printf("\r\n");
		printf("等待");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100);
		printf(".");
		rt_thread_delay(100