基于CAN总线的电动护理床控制系统研究

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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.
$ A! C% v2 U" K2 H$ Q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
$ x: N/ b6 k. v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
4 _. _' h: x+ d4 D! D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。
7 A: Q: v4 T' K关键词:电动护理床;扩展; AT9OCAN128单片机; CAN总线;协议
1引言
& M+ s- b2 A) z$ G8 K# ~目前世界上的残疾人和老年人为数众多，我国.
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
件有待改善"。如何从技术上更好地帮助这些弱势
8 E5 A8 @6 O" [; m. M, c% T群体，是康复和助残工程研究的一一个重要方向2。
现阶段我国对于残疾人或老年人护理床的研究
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
控单元发生故障，整个系统都会瘫痪，使得系统的
% l! {6 e' K% l, w4 a可靠性降低。当系统中的设备发生变动时，需由专
业人员重新进行软硬件配置,给用户带来不便。
, C2 z( I) B; }$ {7 e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
- P, ]5 A: s+ q, a& Y. fECU之间交换信息，形成汽车电子的控制网络。它
9 t/ p; V1 \$ M* v! y- C是一种串行数据通信协议，具有通信速率高、可靠
性高、连接组网方便以及性价比高等优点。针对传
统的护理床存在适应和扩展能力差的问题，本文介
! f8 Z8 [. N) A( X8 K1 s$ |绍一-种基于CAN总线的电动护理床控制系统的设
- ]4 E4 Y' J- S. J
! Y+ n  O. e0 m, h/ T) h计方案，可以很好地解决其扩展性问题。
$ j0 A8 O5 c1 \, g2系统组成结构及设计指标
6 t" F4 E" R9 A4 F: Q- Z8 }6 l# M本文提出了利用AT90CAN128单片机及相应外
6 i- j2 H2 @- h' i3 P5 f; e  H) Q7 d围器件，开发一种基于CAN总线的电动护理床控
制系统的设计方案。
在该设计方案中，护理床床体各个部分的上升
和下降，是通过电机的正反转来实现，而电机的正,
3 G  o6 h+ N0 _! c! O! r反转通过继电器控制。
3 O% n5 K5 Y6 y整个电动护理床系统由若干个模块构成，包括
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
1 b  H  e( `, G中，用户按键输人模块负责输入用户指令，如控制
$ i9 |" S; G& w8 m9 _2 @9 s2 E护理床的背升/背降、伸腿/蜷腿、左/右翻身等动作
* f- k( J$ s" C. @指令，以及相应参数的设定等。该模块将各种命令
. {- }9 t0 e5 _) i% l: @发送到CAN总线，由相应的节点接收。
5 R7 y$ ^' n% ^终端电机执行模块则负责执行具体的床体动
0 ?0 G* h1 x% k) V. {  \作，即背升/背降、伸腿/蜷腿、左/右翻身等。该模
2 S' m9 t3 ~; l块从CAN总线上接收命令,经由协议翻译后，完

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5 D6 w) E: Z3 V0 u. b8 @! u9 h
5 S/ h$ E0 E/ X/ C: G5 @; M6 B附件下载：

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Monika

大的微处理器AT90CANI28      

youzuo

学习一下，感谢楼主。