慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器制造技术

本实用新型专利技术提供一种慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，包括中央控制器、电源模块、串口选择器、模数转换模块、步进电机驱动模块、温湿度传感器、MP3语音模块、WIFI远程通信模块；所述电源模块用于给COPD实验多功能监测终端控制器供电；所述串口选择器、步进电机驱动模块分别与所述中央控制器连接，所述模数转换模块通过SPI接口与中央控制器连接；所述模数转换模块与至少一个传感器连接；所述串口选择器与所述MP3语音模块、WIFI远程通信模块、以及至少一个串口传感器连接；所述温湿度传感器通过单总线接口与中央控制器连接。本实用新型专利技术通过该控制器实现对动物房的实时自动化控制，优化动物房的环境。

Multi function monitoring terminal controller for COPD experiment of chronic obstructive pulmonary disease

The utility model provides a kind of chronic obstructive pulmonary disease COPD multifunctional experiment monitoring terminal controller, central controller, including power module, serial port selector, ADC module, stepper motor drive module, temperature and humidity sensor, MP3 voice module, WIFI remote communication module; the power supply module for COPD multifunctional experiment monitoring terminal the power supply controller; serial port selector, stepper motor drive module is respectively connected with the central controller, the analog-to-digital conversion module is connected with the central controller through the SPI interface; the analog-to-digital conversion module and at least one sensor is connected; the serial selector and the MP3 voice module, WIFI communication module, and remote at least one sensor serial connection; the temperature and humidity sensor with a single bus interface is connected with a central controller. The utility model realizes the real-time automatic control of the animal room through the controller, and optimizes the environment of the animal house.

【技术实现步骤摘要】
慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器
本技术涉及一种慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器。
技术介绍
近年来我国环境污染问题日益严重，据国家环境保护部发布的空气质量状况数据显示，2013年9月中国19个城市空气质量达标天数比例不足50％。2013年北京市PM2.5年均浓度(89.5μg/m3)为国家年均标准的2.6倍(35μg/m3)，WHO标准的8.95倍(10μg/m3)。《柳叶刀》杂志2012年发表的《全球疾病负担2010年报告》中指出2010年中国的室外空气污染导致120万人过早死亡，死亡人数几乎占全球此类死亡总数的40％。由此可见，空气污染对健康的影响已成为我国重要的公共卫生问题，针对细颗粒物造成的健康风险进行有效的测评、深入探讨其致病机制以及采用何种治疗应对措施，已成为我国生命科学及医学研究领域亟需解决的重大科学问题。慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydisease，COPD)逐渐成为严重危害人类健康的常见病、多发病而日益受到关注。实验动物广泛应用于医学、药学、生物学、兽医学、胚胎学、遗传学等众多研究领域，对生命科学的研究，特别是生物医学的研究有着重大意义。近年来，我国实验动物科学发展迅速，医学实验，特别是药效及药物安全性评价必须依赖于高品质的实验动物。实验动物的饲养密度过大或者换气次数较少，都会影响实验动物的质量。在用动物进行实验时，只有排除自然感染的微生物和寄生虫的影响，采用遗传均一、个体差异小的近交系动物，才能保证实验结果的可靠性和准确性。国家也对实验动物的环境与设施制定了标准(GB14925-2010)。随着国家对科研项目投入的加大，针对生命科学的实验研究越来越多，各个高校、研究机构原有的实验动物房满足不了日益增长的实验需求，出现了在原有动物房实验动物高密度饲养，或者开辟临时饲养场地的情况，造成了有害气体(如氨气)浓度过高、通风不善、温湿度异常等，饲养环境日益恶化，因环境因素干扰正常实验，甚至造成实验结果无效；同时也危害实验人员本身的身体健康、也不符合现代动物福利的要求。原有的动物房集成设备笨重昂贵、采购安装手续繁琐、需要专业安装调试、操作复杂，在经费紧张的情况下难以支持；且技术老旧，无法方便的进行远程操作和控制。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本技术提供一种慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，通过该控制器实现对动物房的实时自动化控制，优化动物房的环境。本技术提供的慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，包括中央控制器、电源模块、串口选择器、模数转换模块、步进电机驱动模块、温湿度传感器、MP3语音模块、WIFI远程通信模块；所述电源模块用于给COPD实验多功能监测终端控制器供电；所述串口选择器、步进电机驱动模块分别与所述中央控制器连接，所述模数转换模块通过SPI接口与中央控制器连接；所述模数转换模块与至少一个传感器连接；所述串口选择器与所述MP3语音模块、WIFI远程通信模块、以及至少一个串口传感器连接；所述温湿度传感器通过单总线接口与中央控制器连接。本技术利用中央控制器通过对各种传感器的控制，实时检测动物房的各项指标，可以通过WIFI远程通信模块将数据传输给手机等，当指标出现异常时，还可以通过MP3语音模块进行报警，实现动物房的自动化监控。本技术还包括无源蜂鸣器，所述无源蜂鸣器与中央控制器连接，可以通过无源蜂鸣器发出报警信号，该无源蜂鸣器还可以自定义报警曲调。本技术还包括继电器开关以及继电器，所述继电器开关、继电器分别与中央控制器连接。当电路发生异常，如短路时，继电器开关工作，断开电路，避免对本技术造成损害。继电器则可以向外输出电源，用以驱动小功率电器，例如该继电器外接一个通风风扇，对动物房进行通风。本技术所述串口选择器还连接有串口触摸显示屏，可以通过显示屏进行操作，该串口选择器还可以串接其他模块，如串口转蓝牙、串口转RS485等模块，实现不同接口之间的转换。与所述模数转换模块连接的传感器为二氧化碳传感器、气体粉尘传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器中的一种或多种，分别对二氧化碳浓度、粉尘含量、氧气含量、一氧化碳浓度等进行监控，避免超标。本技术提供的慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器利用中央控制器通过对各种传感器的控制，实时检测动物房的各项指标，可以通过WIFI远程通信模块将数据传输给手机等，当指标出现异常时，还可以通过MP3语音模块进行报警，实现动物房的自动化监控。本技术还利用中央控制器控制无源蜂鸣器，一旦出现异常情况可以通过无源蜂鸣器进行报警。本技术同时还可以作为小功率电器的电源，可以为通风风扇等供电。附图说明图1为本技术框架图。具体实施方式如图1所示，本技术提供的慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，以MCU单片机为中央控制器，电源模块对整个多功能监测终端控制器供电，电源模块具有过压、过流保护功能。串口选择器具有4路串口通信接口，并且可以加载成更多路串口通信接口，串口选择器与中央控制器连接，串口选择器同时连接2路串口传感器、MP3语音模块、WIFI远程通信模块；MP3语音模块自带2W单声道功放，亦具有输出双声道无源音频信号3.5mm接口；必要时，可以对串口选择器进行拓展和改装，如连接串口触摸显示屏，可以通过触摸屏进行操作，还可以串接其他模块，实现串口转蓝牙、串口转RS485等。本技术还具有模数转换模块，该模数转换模块可以将两路8位AD模拟信号转数字信号，必要时可以实现更多路模数信号转换，模数转换模块通过SPI接口与中央控制器连接，模数转换模块可以接相应传感器，如二氧化碳传感器、气体粉尘传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器，实现对二氧化碳浓度、粉尘含量、氧气浓度、一氧化碳浓度等的监测。温湿度传感器通过单总线接口与中央控制器连接，实现对温湿度的监测。中央控制器还分别与无源蜂鸣器、继电器开关、继电器、步进电机驱动模块连接，无源蜂鸣器可自定义报警曲调。步进电机驱动模块可驱动一路小型步进电机。继电器开关则为整个多功能监测终端控制器提供电路保护，一旦出现短路等，继电器开关则切断整个供电。继电器控制输出电源电压，用以驱动小功率用电器，如通风风扇等。本技术着眼于小成本，高性价比地实现普通动物房的环境监测、改善和监视，运用最新的互联网自动化技术，通过手机或电脑客户端，远程实时地了解动物房内情况、自动或手动对动物房环境进行监测和调控。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，其特征在于：包括中央控制器、电源模块、串口选择器、模数转换模块、步进电机驱动模块、温湿度传感器、MP3语音模块、WIFI远程通信模块；所述电源模块用于给COPD实验多功能监测终端控制器供电；所述串口选择器、步进电机驱动模块分别与所述中央控制器连接，所述模数转换模块通过SPI接口与中央控制器连接；所述模数转换模块与至少一个传感器连接；所述串口选择器与所述MP3语音模块、WIFI远程通信模块、以及至少一个串口传感器连接；所述温湿度传感器通过单总线接口与中央控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种慢性阻塞性肺疾病COPD实验多功能监测终端控制器，其特征在于：包括中央控制器、电源模块、串口选择器、模数转换模块、步进电机驱动模块、温湿度传感器、MP3语音模块、WIFI远程通信模块；所述电源模块用于给COPD实验多功能监测终端控制器供电；所述串口选择器、步进电机驱动模块分别与所述中央控制器连接，所述模数转换模块通过SPI接口与中央控制器连接；所述模数转换模块与至少一个传感器连接；所述串口选择器与所述MP3语音模块、WIFI远程通信模块、以及至少一个串口传感器连接；所述温湿度传感器通过单总线接口与中央控制器连接。2.如权利要求1所述的慢性阻塞性肺疾病COPD...

【专利技术属性】
技术研发人员：马源超，徐力致，谢飞，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32