基于CAN总线的电动护理床控制系统研究

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# X! V- i- F' p- i; D摘要:针对目前用于残疾人与老年人护理的电动护理床扩展性差的现状，采用功能强.
大的微处理器AT90CANI28,提出基于CAN总线的电动护理床控制系统的设计方案，具有很强
的扩展性。重点从护理床控制节点设计方面介绍了系统的运作机理，硬件方面给出了原理框
困，并对需要注意的问题给予说明;软件方面给出了基本流程困，详细介绍了自定的CAN总
- l- h& r2 ~# m* I线协议，记录了实验的结论，并对软件开发中的关键问题作了具体的探讨。
关键词:电动护理床;扩展; AT9OCAN128单片机; CAN总线;协议
; m0 D/ j* A- g9 }# _8 Z- r; H7 u1 A1引言
目前世界上的残疾人和老年人为数众多，我国.
+ p$ L3 D" p  W# N( u也存在同样的情况，尤其是那些长期卧床的病人需
要各种护理，护理费用高昂，劳动强度大，护理条
5 M, C& u, ~( Z8 y1 Q; l1 a1 \件有待改善"。如何从技术上更好地帮助这些弱势
/ y" H* y5 b2 u& q' e$ a  N: I' `7 P群体，是康复和助残工程研究的一一个重要方向2。
- J0 b; S* k( C$ b; D, Q现阶段我国对于残疾人或老年人护理床的研究
, N& p5 Z- L. w8 t( V) g: h3 Q存在着一定的局限性，即大多采用集中式控制系
统，而集中式控制系统过分依赖主控单元，一旦主
$ y' ~6 |+ f8 p* O控单元发生故障，整个系统都会瘫痪，使得系统的
: e4 @. Y4 \) {: f4 h5 v可靠性降低。当系统中的设备发生变动时，需由专
6 G% \) z6 @2 w; F, I( S业人员重新进行软硬件配置,给用户带来不便。
控制器局域网络(CAN),起先被设计作为汽车
环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置
8 @; {5 X# E* I0 lECU之间交换信息，形成汽车电子的控制网络。它
是一种串行数据通信协议，具有通信速率高、可靠
8 d- z+ C( ], E3 p性高、连接组网方便以及性价比高等优点。针对传
0 s& r% R; r6 a) H统的护理床存在适应和扩展能力差的问题，本文介
& p; L. c0 Y  o8 f6 A* |: t" E/ q绍一-种基于CAN总线的电动护理床控制系统的设

计方案，可以很好地解决其扩展性问题。
& k2 |% N' e  N1 _1 g5 W2系统组成结构及设计指标
本文提出了利用AT90CAN128单片机及相应外
围器件，开发一种基于CAN总线的电动护理床控
# C/ Z) u; u; p2 n, T制系统的设计方案。
* k8 Z' K" w5 L+ @- Y1 |8 v( d& r0 p7 J在该设计方案中，护理床床体各个部分的上升
* Q* F1 K) N" L! M2 U  X3 [7 N7 M和下降，是通过电机的正反转来实现，而电机的正,
反转通过继电器控制。
( E- g: Z8 L6 n9 ^3 \& q* @整个电动护理床系统由若干个模块构成，包括
+ M$ L! `; w4 q8 R  ]4 x诸如用户按键输人模块、显示模块、终端电机执行
模块、生理信号输人模块等，各个模块之间通过
CAN总线传递控制命令以及相应的数据信息。其
& t4 N5 u- d/ `  N中，用户按键输人模块负责输入用户指令，如控制
5 E5 T. f8 ]% C- [0 j: W护理床的背升/背降、伸腿/蜷腿、左/右翻身等动作
指令，以及相应参数的设定等。该模块将各种命令
9 c% K" ?5 h. i% T9 o, }发送到CAN总线，由相应的节点接收。
终端电机执行模块则负责执行具体的床体动
作，即背升/背降、伸腿/蜷腿、左/右翻身等。该模
( O7 E6 Z0 c. o4 X! z块从CAN总线上接收命令,经由协议翻译后，完
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Monika

大的微处理器AT90CANI28      

youzuo

学习一下，感谢楼主。