【摘要】：IT技術(shù)的飛速發(fā)展為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來(lái)了新契機(jī),所以醫(yī)療健康與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用相結(jié)合成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向趨勢(shì)。醫(yī)學(xué)檢測(cè)數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸與無(wú)線互聯(lián)成為POCT現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的新趨勢(shì)。本文通過(guò)技術(shù)整合創(chuàng)新,設(shè)計(jì)了一種運(yùn)用短距無(wú)線通訊技術(shù)的一次性數(shù)字化檢測(cè)試紙卡。通過(guò)該數(shù)字化試紙卡可將檢測(cè)的醫(yī)療數(shù)據(jù)方便快捷傳輸至互聯(lián)網(wǎng)云端,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)學(xué)習(xí)NFC技術(shù)機(jī)制,并通過(guò)PC端調(diào)試,確保該通訊技術(shù)滿足課題預(yù)期需求。2)完成該數(shù)字化檢測(cè)試紙卡的硬件設(shè)計(jì),采用基于STM8L系列芯片為微處理器模塊,基于PN532芯片的通訊模塊,基于光強(qiáng)傳感器TEMT6000為核心的檢測(cè)模塊,電源模塊穩(wěn)壓芯片采用XC6206P250芯片。3)完成該數(shù)字化檢測(cè)試紙卡的軟件編寫,在該硬件部分基礎(chǔ)上,對(duì)軟件進(jìn)行開發(fā),搭建嵌入式軟件的驅(qū)動(dòng)以及架構(gòu)。開發(fā)了系統(tǒng)軟件總體構(gòu)架,檢測(cè)模塊檢測(cè)程序以及NFC通訊模塊軟件驅(qū)動(dòng)程序。4)完成系統(tǒng)的測(cè)試及調(diào)校。分別通過(guò)ADC穩(wěn)定性測(cè)試,光強(qiáng)傳感器穩(wěn)定性測(cè)試以及電壓穩(wěn)定性測(cè)試,證明該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)可靠。并通過(guò)顏色卡,灰度卡以及部分免疫層析試紙卡實(shí)驗(yàn),評(píng)估該系統(tǒng)整體對(duì)于卡紙的區(qū)分能力。完成該試紙卡的檢測(cè)功能后,進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊功能測(cè)試。該數(shù)字化檢測(cè)試紙卡創(chuàng)新地引入了NFC數(shù)據(jù)傳輸功能,通過(guò)NFC通訊功能可以實(shí)現(xiàn)將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)智能終端,移動(dòng)智能終端能夠?qū)?shù)據(jù)上傳云端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,與其他數(shù)據(jù)相結(jié)合獲得更有價(jià)值的信息。因該試紙卡為一次可拋棄設(shè)計(jì),并且采用無(wú)線通訊技術(shù),在高傳染性檢測(cè)項(xiàng)目中有效減小了傳染源的擴(kuò)散。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R319;TP368.1;TP212
【圖文】：

圖 1-1 NFC 通訊數(shù)據(jù)包示意圖1.3.4 NFC 技術(shù)的 PN523 數(shù)據(jù)傳輸格式查閱 PN532 用戶使用手冊(cè)[25]，了解 PN532 發(fā)送幀的結(jié)構(gòu)。如圖 1-2 所示，該結(jié)構(gòu)由 Preamble、Startof PacletCode、Packet Length、Packet LengthChecksum、SpecificPN532 Frame Identifier、Packet Data、Packet Data Checksum 和 Pstamble 等 8 部分組成。其中 Preamble 為幀頭，通常情況下為 00。StartofPacletCode 為開始碼，分別為00和FF。Packet Length（LEN）為數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，其數(shù)值內(nèi)容為TFI+PD0+PD1+........+PDn的總個(gè)數(shù)。Packet Length Checksum（LCS）為包長(zhǎng)度校驗(yàn)飽和位，其數(shù)值為 PacketLength 的補(bǔ)碼，為 LEN 取反+1。SpecificPN532FrameIdentifier（TF1），表示數(shù)據(jù)流向，D4 表示數(shù)據(jù)發(fā)向 PN532，D5 表示 PN532 發(fā)出的數(shù)據(jù)。PacketData（PD0,PD1.....）表示所要發(fā)送的數(shù)據(jù)，其中 PD0 為控制字符，區(qū)域的為普通數(shù)據(jù)。Packet DataChecksum （ DCS ） 表 示 數(shù) 據(jù) 包 的 校 驗(yàn) 位 ， 數(shù) 據(jù) 包 的 校 驗(yàn) 位 數(shù) 值 為TFI+PD0+PD1+........+PDn 數(shù)值累加后，取總數(shù)值最后兩位的補(bǔ)碼。Pstamble 表示幀

圖 1-2 PN532 發(fā)送幀結(jié)構(gòu)示意圖以上為 PN532 信息幀的具體結(jié)構(gòu)格式，在使用 PN532 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，信息幀中最為重要的為 Packet Data，其為所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。以控制 PN532 向 Mifares50 卡[30]操作為例，該卡是屬于加密卡的一種，進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)操作的指令流程，如圖1-3 所示。先喚醒 PN532 后，PN532 進(jìn)入工作狀態(tài)，隨后檢測(cè) Mifares50 卡并且獲取該卡的 UID。因?yàn)?Mifares50 卡每個(gè)扇區(qū)都帶有密碼，需要對(duì)密碼進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后即可對(duì)該 Mifare s50 卡進(jìn)行讀寫操作。

圖 1-2 PN532 發(fā)送幀結(jié)構(gòu)示意圖PN532 信息幀的具體結(jié)構(gòu)格式，在使用 PN532 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳為重要的為 Packet Data，其為所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。以控制 P作為例，該卡是屬于加密卡的一種，進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)操作的指喚醒 PN532 后，PN532 進(jìn)入工作狀態(tài)，隨后檢測(cè) Mifare。因?yàn)?Mifares50 卡每個(gè)扇區(qū)都帶有密碼，需要對(duì)密碼進(jìn)行該 Mifare s50 卡進(jìn)行讀寫操作。

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本文編號(hào)：2781476