毕业论文-基于ARM单片机牙科椅控制系统的无线脚控的开发

1、 本科毕业论文 课 题 名 称 ： 基于ARM单片机牙科椅控制 系统的无线脚控的开发 学 院 ： 机械工程学院 专 业 ： 机械工程及自动化 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 二零一六年五月五日 基于ARM单片机牙科椅控制系统的无线脚控的开发基于ARM单片机牙科椅控制系统的无线脚控的开发摘要 牙科椅主要是用来做口腔手术和口腔疾病的检查的，脚控是医生用来控制牙科椅进行各种动作以便于医生对病人进行治疗的。目前大多数牙科椅都采用的是电动式的，开关控制和牙科椅大部分是有线连接。但有线连接也有很多不足:拉线布线有时候很麻烦，发生线路故障时，不太好检查出来，如果设备要重新布局，那么线路也需要重新布置，而且线路不能随意移动等。本课题以ARM单片机无线通讯为基础，设计出一套能够无线通讯的牙科椅脚控系统。其组成部分包括：脚控无线发送部分，用于把脚控开关的信息，通过无线通讯的方式发送出去，牙科椅接收部分，接收脚控部分发送的信息，并执行接收到的信息的命令，亮不同的灯。本论文还将脚控形式设计出来。将电源，电路板，脚控开关作为一个整体来设计，使其作为一个整体来为系统工作。 经过调试，该系统基本能够达成

2、并实现所需功能。牙科椅能够通过无线通讯的方式，实现无线脚控的功能，提高了牙科椅脚控的便利性。关键词：牙科椅，脚控，无线通讯，ARM单片机，Keil uVision4THE DEVELOPMENT OF DENTAL CHAIR CONTROL SYSTEM FOR WIRELESS FOOT CONTROL BASED IN ARM MICROCONTROLLERABSTRACTDental chair is mainly used for checking oral surgery and oral disease, foot control is used by doctors to control the dental chair various actions in order to treat a patients doctor. Most are used in the dental chair is electric, mostly wired connection. Wired connection but there are also many deficiencie

3、s: Pull wiring sometimes bothersome when a line fault occurs, check it out is not very good, if the device you want to re-layout, you need to rearrange the line, but the line is not free to move and so on. So this topic to ARM-based microcontroller wireless communications, wireless communications can design a dental chair foot control system. Its components include: foot control radio transmitting section for foot switch control information sent by wireless means of communication，dental chair re

4、ceiving part, receiving information transmitted foot control section, and executes the received command information, different bright lights.The paper also designed foot control form. The power supply circuit board, footswitch as a whole is designed to make the system as a whole to work.After commissioning, the system is able to reach and substantially achieve the desired functionality. Dental chair through a wireless means of communication, wireless foot control functions, improve the dental ch

5、air foot control convenience.Key words: Dental chair, foot control, wireless communications, ARM microcontroller, Keil uVision4目录1 绪论11.1 研究背景及意义1 1.1.1 研究背景1 1.1.2 研究意义11.2无线通讯的应用及发展21.2.1无线通讯技术简介21.2.2无线通讯的应用21.2.3无线通讯发展趋势41.3牙科椅及无线通讯简介51.3.1牙科椅体系结构51.3.2牙科椅的设计宗旨51.4主要研究内61.5章节安排72总体方案设计82.1功能需求分析82.2各部分方案及系统组成82.2.1各部分方案82.2.2系统组成102.3小结103硬件设计113.1脚控模型设计113.2电路部分设计143.2.1发送部分电路设计153.2.2接收部分的电路设计19 3.3发送部分的PCB制图20 3.4小结214软件设计224.1发送部分程序设计224.1.1按键选择子程序设计224.1.2无线通讯模块发送子程序设计234.2接收部分程序设计244.3

6、串口子程序设计254.4小结265 系统测试验证275.1系统装置测试275.2测试内容及结果285.2.1串口监测内容及结果285.2.2系统整体调试内容及结果295.3小结306 结论及展望316.1论文总结316.2前景展望31致谢33参考文献34附录35外文翻译42I 基于ARM单片机牙科椅控制系统的无线脚控的开发1 绪论1.1 研究背景及意义 1.1.1 研究背景 牙科椅主要是用来做口腔手术和口腔疾病的检查的。目前大多采用的是电动式的牙科椅，牙科椅的主要结构分为八个部分，整个底板固定在地面上，并且通过耦合跟上支架连接在一起，牙科椅和底板的运动是由开关控制的，一般工作原理是：开关控制电机的启动和驱动还有传动机构的运动，使牙科椅的各个部分产生相应的运动。根据治疗的需要，按下不同的控制开关按钮，可完成牙科椅上下升，下降，旋转的动作。先阶段基本上采用有线通讯的连接方式，来实现多种控制功能。虽然，各种总线技术，例如：有线电视网络和局域网技术，对人们的生产和生活的确产生了很大的变化，也让我们的生活变得更加便利，对社会发展也起到了很大的促进作用。有线网络的速度和数据流还有可靠性，对于一个基

7、本不会移动的设备来说，无疑是一个很理想的选择，而且在实际应用中也取得了比较满意的效果。但是随着射频技术和集成电路技术的飞快发展，要把无线通讯和牙科椅控制组合起来变得很容易了，无线数据传输的速度也变得越来越快，并且差不多达到了可以和有线网络传输速度相媲美的水平。同时，有线网络有着许多麻烦之处，比如：拉线布线有时候很麻烦，发生线路故障时，不太好检查出来，如果设备要重新布局，那么线路也需要重新布置，而且线路不能随意移动等，这些缺点越来越突出。所以牙科椅脚控可以沿着无线通讯的方向进行发展。方便，效率，科技是现代社会发展的潮流，而无线通讯是现代社会发展的潮流之一，选择无线通讯的方式进行牙科椅脚控，也是跟随时代前进的脚步的体现，更是是科学技术的完美应用，更是是满足现代社会的需要。以此为背景，牙科椅无线脚控的出现成为必然的趋势。 1.1.2 研究意义 牙科椅主要是用来做口腔手术和口腔疾病的检查的。目前大多采用的是电动式的牙科椅，但是随着射频技术和集成电路技术的飞快发展，要把无线通讯和牙科椅控制组合起来变得很容易了，无线数据传输的速度也变得越来越快，并且差不多达到了可以和有线网络传输速度相媲美的水平。

8、同时，有线网络有着许多麻烦之处，比如：拉线布线有时候很麻烦，发生线路故障时，不太好检查出来，如果设备要重新布局，那么线路也需要重新布置，而且线路不能随意移动等，这些缺点越来越突出所以，本课题是基于无线通信，设计了一套牙科椅脚控制系统的无线通信。使得牙科椅控制方便，高效，科学。是一种社会趋势，也是一种社会进步。1.2无线通讯的应用及发展1.2.1无线通讯技术简介 短距离无线通信技术，一般来说，只要具有发送和通过无线电波接收通信的而且在很短的范围内传送信息和传输距离的限制，一般来说比几十米少的话，可以称之为短距离无线通信。成本低，功耗低和对等通信，这就是一种短距离无线通信技术。这是它的三个重要的特点和优势。低功率是短距离无线通讯相对于其它无线通信技术的一种特性，这与通信距离短的固有特性相关的，由于传播距离很短，遇到障碍概率是比较小的，所以通常具有非常低的发射功率，通常在1的顺序兆瓦。对等通信是短距离无线通信方式的一种，这是网络基础设施的不同的一个很重要特征。 1.2.2无线通讯的应用 21世纪以来，微电子技术的不断进步，移动计算机和通信设备和的飞速发展，PC，电脑，电话，无绳电话等进入人们的日常生活和工作中，成为了人们生活中不可缺少的一部分。这些设备之间进行通讯通常设计经过电缆，电缆网络速度块，数据流量大，可靠性很强，对于基本固定设备来进行通讯的无疑是理想的选择，确实在实际应用中也已经达到了满意的结果，但在同一时间，在网络布线，故障线路进行检查，设备搬迁的麻烦，重新接线，不能随意移动等缺点日益突出。向往自由，希望随时随地的可以进行通信，人们越来越重视无线通信，在最近几年，无线通信技术飞速发展，一些新兴的无线传输和无线接入技术的不断涌现，吸引了许多世界的关注，热点技术频现，比如OFDM技术，MIMO技术，RF无线通讯技术等，它们的出现，为无线通信技术的发展注入了新的活力。 NFC执行标准RFID（射频识别）的技术，其运行时的典型的输出功率为12dBm的之间。由于NFC具有免布线，无实用功能方向发展，运行只需要卡或设备，靠近读卡器采取可以建立网上转

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