人体呼吸探测仪显示系统的设计与实现

　　人体呼吸探测仪显示系统的基本任务是从频域和时域波形中发现目标和测定目标的方位,根据目标对电磁波的反射现象及其变化规律来判别目标的性质(人或是动物等)。在搜索状态截获目标,在跟踪状态监视目标运动规律,实现途径是采用嵌入式工控PC机收集和处理信息,通过PC/104总线与信号处理机进行数据交换,将采样和量化后的离散信号转换为曲线波形显示在液晶显示器上,通过观察动态时域波形和频域波形的变化来确定目标及其性质。

　　1　显示系统硬件设计与实现

　　1.1　系统硬件组成

　　显示系统的硬件由总线接口、嵌入式工控PC、显示器等几大部分组成。经过信号处理机处理后的数据信号存放在双端口RAM里,通过PC/104总线送到工控机,最后传送到显示器上显示波形。系统结构如图1所示。

　　1.2　硬件设计

　　显示系统采用基于PC/104总线标准的嵌入式工控PC机作为基础硬件平台,工控机采用尺寸相对小的无源母板取代大母板,板上信号用多层地线隔离,均匀分布电容器,以增强其抗电磁干扰能力;增加了PC插槽数目,开发了种类齐全的工业I/O板,给系统提供了较灵活的组合配置能力;体积大大缩小,便于嵌入式安装和维护;采取开放式体系结构的设计,立足于PC/104工业总线标准,使显示系统的升级和维护变得简单、方便。

　　显示器分辨率为800×600的高亮度彩色液晶显示器。液晶显示器与工控机有良好的兼容性;抗电磁干扰性能好;响应时间不大于20 ms,避免了显示动态画面时出现尾影拖曳的感觉;在CR10的条件下,水平可视角度不小于50°,方便用户操作和观察;降低了整机的体积和重量并达到良好的显示效果。

　　存储器件采用电子盘代替软、硬盘。电子盘不需要单独供电,体积小,功耗低,具有良好的抗电磁干扰性能和与工控机之间的兼容性,增强了系统数据存储和代码运行的可靠性。

　　2　显示系统软件设计与实现

　　2.1　软件总体设计

　　充分利用硬件资源,以达到良好的软硬件结合;界面设计上,要美观、实用;在操作上,力求简洁、方便;波形显示上,要做到实时动态的显示,减少延迟和频闪现象,更加准确地捕捉目标。

　　基于以上考虑,显示系统选用了可靠性高、节省存储空间的DOS操作系统作为软件平台, DOS操作系统反应速度快、系统稳定,与嵌入式工控机模块设计完全兼容,同时,利用DOS系统的批处理功能,可以使工控机启动后直接进入显示系统,更加方便了用户。软件界面设计为中文菜单模式,可利用键盘或鼠标对菜单进行选取操作。即使对于不熟练微机操作的用户而言,也能迅速地掌握软件操作方法。编程语言选用C语言,编译环境为Turbo C 2.0,在图形模式下编程,便于信号波形的显示输出。