袁鵬飛 袁曦 施雪露

摘要：本文主要介紹了一種基于STM32單片機(jī)的壓縮霧化器的控制界面，此霧化器可以使用觸摸屏設(shè)置界面來(lái)控制壓縮電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向從而實(shí)現(xiàn)對(duì)藥液不同程度的霧化；還可以通過(guò)觸摸屏來(lái)顯示出用戶設(shè)置的存儲(chǔ)信息和操作記錄等以便查詢(xún)；此霧化器還可以實(shí)現(xiàn)定制控制，針對(duì)不同的人群以及不同的病情來(lái)設(shè)置不同的霧化方式。

關(guān)鍵詞：STM32單片機(jī)；霧化器；控制界面

中圖分類(lèi)號(hào)：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）05-0004-02

近年來(lái)，氣候的惡劣變化使越來(lái)越多的人患上了呼吸道疾病，針對(duì)肺部疾病的治療，霧化治療是比較好的方式[1]；霧化器將藥物進(jìn)行霧化后使人吸入體內(nèi)，比普通口服藥物見(jiàn)效更快、用藥更少[2]。因此，這種治療方式被各大醫(yī)院廣泛使用。

為了更好的治療效果，使用不同的藥液對(duì)不同的用戶進(jìn)行霧化治療時(shí)要能根據(jù)藥液的特性等使用不同的霧化強(qiáng)度進(jìn)行霧化[3]，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的霧化器中存在不能保存用戶設(shè)置[4]，且可調(diào)節(jié)霧化范圍較小等問(wèn)題。針對(duì)現(xiàn)有方案中的不足，此霧化器軟件界面調(diào)整霧化強(qiáng)度、具備對(duì)設(shè)置的記憶功能等方面進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化。

除此之外，電控單元的使用還可以讓此款霧化器能夠拓展如液位監(jiān)測(cè)報(bào)警等的輔助功能。使用戶使用更加方便、快捷。

1 系統(tǒng)的整體框圖

系統(tǒng)的整體框圖主要包括電源模塊、STM32單片機(jī)模塊[5]、觸摸屏界面模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等，系統(tǒng)的整體電路組成框圖如圖1所示。

STM32單片機(jī)模塊是該霧化器設(shè)計(jì)的核心部分，此模塊的主要功能是：產(chǎn)生PWM調(diào)制波形、處理信號(hào)并將相應(yīng)信息顯示在觸摸屏上、把用戶設(shè)置存儲(chǔ)在STM32單片機(jī)模塊的EEPROM中，在觸摸屏界面的操作下對(duì)信息進(jìn)行相應(yīng)的提取和運(yùn)行。

2 觸摸屏界面模塊

觸摸屏界面模塊采用的是3.2英寸真彩TFT觸摸屏，其功能主要是顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速、操作按鈕和剩余霧化時(shí)間等信息。并且可以通過(guò)界面進(jìn)行選擇霧化程度、設(shè)置用戶信息。

控制界面主要由emWin[6]設(shè)計(jì)，emWin圖形庫(kù)提供了圖形LCD設(shè)計(jì)的高級(jí)支持，大大簡(jiǎn)化了LCD設(shè)計(jì)。提供了免費(fèi)的商業(yè)圖庫(kù)、易于使用、提升MCU性能和色彩保真度。

與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相比，圖形化的用戶界面更方便，易于使用。此霧化器控制界面設(shè)計(jì)的重要原則是以用戶為中心，界面中的文字簡(jiǎn)潔明了、圖標(biāo)直觀、結(jié)構(gòu)清晰；當(dāng)用戶使用霧化器時(shí)，能確保用戶根據(jù)界面提示能夠正確地對(duì)霧化器進(jìn)行操作和使用。

在emWin中，小工具是具有對(duì)象類(lèi)型屬性的各種窗口；在窗口界被稱(chēng)為控件，是組成用戶界面的元素。它們可自動(dòng)對(duì)某些事件作出反應(yīng)；例如，按下某按鈕后，它可以不同狀態(tài)顯示。小工具需要?jiǎng)?chuàng)建，具有可在存續(xù)期間隨時(shí)更改的屬性， 并通常在不再需要時(shí)被刪除。在此控制界面中，用到了表1所示控件。用戶界面是一個(gè)軟件的用戶與系統(tǒng)間的橋梁，界面設(shè)計(jì)的優(yōu)良直接影響著用戶對(duì)軟件體驗(yàn)的評(píng)價(jià)。本文所展示的界面除了實(shí)現(xiàn)用戶基本功能外還兼顧了美工美學(xué)、清新透明等特性。

在控制界面的設(shè)計(jì)中，主要利用LCD觸摸屏的按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮電機(jī)的速度的調(diào)節(jié)，通過(guò)導(dǎo)線將主控板PWM信號(hào)輸出端以及正反轉(zhuǎn)信號(hào)控制口與驅(qū)動(dòng)模塊輸入端子相連接，驅(qū)動(dòng)板輸出端接負(fù)載電機(jī)。通過(guò)按LCD觸摸屏程序“加速”或者“減速”按鈕來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速變化[7]，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)霧化器霧化程度的控制。如圖2所示。

3 壓縮霧化器的原理實(shí)物圖（圖3）

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)測(cè)試，此款壓縮霧化器的控制界面能夠比較有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率電機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制，故按照此原理可以生產(chǎn)出比較方便實(shí)用的壓縮霧化器。

另外，STM32單片機(jī)基于ARM CortexM處理器。它能支持32位廣泛的應(yīng)用，具有強(qiáng)大的功能；使得此款壓縮霧化器在日后的生產(chǎn)生活中具有很好的可塑性和可開(kāi)發(fā)性，我們可以根據(jù)用戶的不同需求對(duì)霧化器進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)；譬如根據(jù)藥品的種類(lèi)、藥品的濃度來(lái)選擇不同的霧化顆粒大??；再或者根據(jù)患者年齡的大小、患病的種類(lèi)、患病的時(shí)間來(lái)選擇不同的霧化量及霧化時(shí)間等。近年來(lái)，霧化器越來(lái)越普及，希望本文能對(duì)未來(lái)霧化器的發(fā)展起到一定的幫助。

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