【正文】 （論文）自動點滴控制器Automatic bit controller摘 要本文介紹的是基于單片機的自動點滴檢測控制器的設(shè)計是使用宏晶科技有限公司的STC10F04XE單片機為核心，并與直射式光電傳感器，步進電機,指狀蠕動泵等相結(jié)合的自動點滴檢測控制系統(tǒng)，應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域靜脈輸液，它具有很高的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。紅外傳感器檢測點滴速度,經(jīng)數(shù)據(jù)整形后傳送給STC10F04XE單片機,單片機數(shù)據(jù)處理后送給四位數(shù)碼管顯示實時滴速；按鍵控制選擇功能，單片機接收處理，驅(qū)動步進電機帶動著指狀蠕動泵波浪式控制輸液滴速。其中運用紅外傳感器檢測，數(shù)碼管顯示模塊，采用了C語言編程工具進行軟件設(shè)計和實驗，步進電機帶動著指狀蠕動泵控制滴速。系統(tǒng)設(shè)計充分考慮了信號檢測電路、顯示電路和控制電路的可靠性、穩(wěn)定性和實用性。該測量儀的特點是:操作簡單、點滴速度測量穩(wěn)定可靠、動態(tài)顯示及時準確、控制輸液速度迅速且精確，最后是成本低廉。本文主要分五個章節(jié)來完成自動點滴控制器的系統(tǒng)設(shè)計、制作和調(diào)試。首先根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求制定出傳感器、顯示模塊、單片機和調(diào)速裝置等重要器件的選擇方案。接著，根據(jù)系統(tǒng)實際使用要求設(shè)計出單片機核心的硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集，輸液點滴速度的實時顯示與控制以及意外情況的報警等功能。然后是介紹與系統(tǒng)硬件相配套的軟件設(shè)計過程。最后是整個自動點滴控制器系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果分析。關(guān)鍵詞：點滴速度 傳感器 單片機 實時顯示 步進電機 指狀蠕動泵AbstractThis paper mainly divided into five sections to plete automatic bit controller system design, production and debugging. First of all, according to the system requirement of design formulate sensors, display module, SCM and speed device and other important devices options. Then, according to actual use requirement system designed microcontroller hardware system, the core of the system can realize data acquisition, and the transfusion dropping speed of realtime display and control and unexpected circumstances of alarm functions. Then is the introduction of the system hardware and software design of supporting process. The last is the entire automatic bit controller system of adjustment and analysis of the results.Keyword: dropping speed transducer microcontroller realtime display stepping motor Refers to shape peristaltic pumpⅠ目錄摘要 ………………………………………………………………………………ⅠAbstract …………………………………………………………………………Ⅰ前言 ………………………………………………………………………………Ⅱ第一章 課題分析與方案論證 …………………………………………………1 課題分析 ……………………………………………………………1 微控制器的分析與選用 ……………………………………………2 現(xiàn)有主流單片機的概述 …………………………………………2 本課題單片機選用 ………………………………………………2 點滴速度檢測傳感器分析與選用 …………………………………3 紅外傳感器概述 ………………………………………………3 幾種類型紅外傳感器的介紹比較 ………………………………3 傳感器的選用 …………………………………………………4 機械傳動控制的分析與選用 ………………………………………5 機械傳動控制的分析 ……………………………………………5 機械傳動 …………………………………………………………5 控制裝置 …………………………………………………………6 輸液泵 ……………………………………………………………7 顯示模塊的分析與選用 ……………………………………………8第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………10 硬件的總體設(shè)計 ……………………………………………………10 核心單片機硬件系統(tǒng)的設(shè)計 ………………………………………11 STC10F04XE單片機的功能介紹 ……………………………11 核心單片機的設(shè)計原理圖 ………………………………………12 點滴檢測模塊的設(shè)計 ………………………………………………13 紅外傳感器電路設(shè)計 ………………………………………13 紅外發(fā)光二極管 ……………………………………………13 光敏三極管 ………………………………………………15 LM393比較器的參數(shù) …………………………………………15 機械傳動控制的設(shè)計 ………………………………………………16 步進電機驅(qū)動模塊電路設(shè)計 …………………………………16 指狀蠕動泵設(shè)計 ……………………………………………18 機械傳動控制實物圖 …………………………………………18 實時顯示模塊的設(shè)計 ………………………………………………19 數(shù)碼管的選用與特性分析 ……………………………………19 數(shù)碼管設(shè)計原理圖 ……………………………………………20 周圍電路的設(shè)計 ……………………………………………………20 電源電路 …………………………………………………………20 按鍵、指示電路 ……………………………………………………21 報警電路 …………………………………………………………21 印制電路板的制作 …………………………………………………21 元器件封裝的基本知識 ……………………………………21 印制電路板設(shè)計 ……………………………………………22 PCB板設(shè)計流程 ……………………………………………22 主電路的PCB板 ……………………………………………22 總體組裝 …………………………………………………………24 整機設(shè)計 ……………………………………………………25 整機結(jié)構(gòu)的方案選擇 ………………………………………25 機箱的設(shè)計 ………………………………………………26第三章 自動點滴控制器的軟件系統(tǒng)設(shè)計 …………………………………30 系統(tǒng)軟件組成 ………………………………………………………30 …………………………………………………………30 ………………………………………………………30 各模塊分析及程序驅(qū)動 ……………………………………………30 ………………………………………30 ………………………………………31 ……………………………………………………………32 串行口有關(guān)的意義、概念 …………………………………32 上位機VB程序的編寫 ……………………………………32第四章 實驗及結(jié)果分析 ……………………………………………………34 ………………………………………………………………34 實驗儀器和實驗方法 ………………………………………34 ………………………………………………………34 誤差分析 ……………………………………………………………35第五章 課題總結(jié)與展望 ……………………………………………………36 課題總結(jié) ……………………………………………………………36 課題展望 ……………………………………………………………36參考文獻 ………………………………………………………………………37附錄 ……………………………………………………………………………38致謝信 ……………………………………………………………………………45前言靜脈輸液，俗稱“打點滴”或 “掛水”，是醫(yī)療領(lǐng)域一種最常用的臨床治療方法，是護理專業(yè)的一項常用給藥治療技術(shù)。根據(jù)臨床上藥物和患者情況不同配以適當?shù)妮斠核俣龋儆勺o士用眼睛觀察，依靠手動夾子來控制輸液速度，不易精確控制輸液速度。不相符輸液流速可能對病人產(chǎn)生不少危害，還會給醫(yī)護人員帶來不必要的麻煩和勞動壓力。隨著社會的發(fā)展，輸液安全問題越來越受到人們的關(guān)注，尤其是對復雜病癥、急救和危重病人來說，輸液的流量和流速的精確控制至關(guān)重要，這種精確的控制，隨著科學技術(shù)的發(fā)展也得到了解決。運用電子技術(shù)，傳感器測量技術(shù)和單片機控制技術(shù)，研制的自動點滴控制器大大彌補醫(yī)療領(lǐng)域輸液精確控制的難題。目前醫(yī)用輸液儀器系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：微機系統(tǒng)、泵裝置、檢測裝置、報警裝置和輸入及顯示裝置。醫(yī)用輸液儀器可滿足多種功能的需求，歸納起來，輸液泵能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:(1)可精確測量和控制輸液速度。(2)可精確測定和控制輸液量。(3)液流線性度好，不產(chǎn)生脈動。(4)能對氣泡、空液、漏液、心率異常和輸液管阻塞等異常情況進行報警，并自動切斷輸液通