【正文】 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于單片機的輸液滴速控制系統(tǒng) 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。 利用單片機設(shè)計一個智能化的液體點滴速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由水滴速度測試系統(tǒng)、水速控制系統(tǒng)、顯示裝置、單片機系統(tǒng)、鍵盤和報警等系統(tǒng)組成。應(yīng)用水的壓強隨著高度差的變化而變化的原理，利用控制步進電動 機的升降來控制點滴速度。點滴速度可用鍵盤來設(shè)定，同時在水到達警戒線 (23cm)以下時能發(fā)出報警信號。 關(guān)鍵詞 ： 點滴速度 步進電動機 單片機 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II The design of the liquid inputing system besing on onechip puter Abstract With the development at full speed of science and technology in recent years, the application of the onechip puter is being moved towards deepenning constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled onechip puter application system, the onechip puter often uses as a key part, only onechip puter respect knowledge is not enough, should also follow the concrete hardware structure , and direct against and use the software of target39。s characteristic to bine concretly, in order to do perfectly. The design of an intelligent speed monitoring and control system are controlled with single chip is posed of a water droplet test system speed control system display,keyboard and alarm of the principle of the water pressure changes with control the drop speed by lifting control of walking can use the keyboard to set the bit rate,as the same time,the water reached below the line(23cm)can be issued a warning signal. Key words: Drip Speed Step Motor Chip Microputer 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 前 言 ............................................... 1 第 1章 課題研究價值 ................................... 2 第 節(jié) 選題背景 ..................................... 2 第 節(jié) 課題的主要內(nèi)容 ................................ 2 第 節(jié) 研究目的與發(fā)展前景 ............................ 3 第 2章 系統(tǒng)方案確定 ................................... 4 第 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 要求 ................................. 4 第 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 總體方案 .............................. 5 第 節(jié) 系統(tǒng) 原理框圖及原理分析 ........................ 6 第 節(jié) 系統(tǒng)各模塊方案選擇 ............................ 7 第 3章 硬件 設(shè)計 ...................................... 11 第 節(jié) 單片機應(yīng)用系統(tǒng) ............................... 11 第 節(jié) 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ................................ 21 第 節(jié) 主站及通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計 ......................... 21 第 節(jié) 從站電路設(shè)計 ................................ 28 第 4章 軟件設(shè)計 ...................................... 33 第 節(jié) 檢測點滴速度子程序 ........................... 33 第 節(jié) 儲液檢測子程序 ............................... 34 第 節(jié) 點滴速度控制子程序 ........................... 34 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 第 節(jié) 鍵盤顯示子程序 ......................................................................... ......35 第 節(jié) 系統(tǒng)主程序設(shè)計 ...........................................................................................36 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果 ................................ 38 第 節(jié) 系統(tǒng)的調(diào)試 .................................. 38 第 節(jié) 系統(tǒng)結(jié)果 .................................... 38 第 節(jié) 系統(tǒng)抗干擾措施 ...........................................................................................39 結(jié) 論 .............................................. 41 附 錄 .............................................. 42 參考文獻 ................................................................................................................................49 致 謝 .........................................................................................................................................50 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 身為自動化專業(yè)的一名學(xué)生，我認為科技旨在為人們創(chuàng)造更完美舒適的生活，更完善的科技醫(yī)療保證。工業(yè)自動化的發(fā)展，不僅減輕了工作給人們帶來的巨大負擔(dān)，而且創(chuàng)造了巨大效益。在現(xiàn)實生活中，自動化控制更有他的用武之地，甚至有更為廣闊的發(fā)展空間，而智能醫(yī)療酒神人們利用科技保障健康的美好愿望和迫切需要。 在當今最為矚目的醫(yī)療器械行業(yè)，一直采用的傳統(tǒng)人工點滴輸液方式，對于輸液速度的測量和控制很不方便，基于此，一種新型的智能測控裝置漸漸發(fā)展起來。本課題擬以單片機為 核心，設(shè)計一個液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置，能檢測點滴速度，控制點滴速度，并能發(fā)出報警信號。系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的控制。設(shè)計的主要內(nèi)容是完成控制系統(tǒng)控制裝置的軟、硬件設(shè)計及調(diào)試。 所以在發(fā)展迅猛的科技時代，單片機輸液點滴速度控制的發(fā)展在今和未來將成為醫(yī)療設(shè)施發(fā)展的大趨勢。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第 1章 課題研究價值 第 節(jié) 選題背景 近年來隨著科技的迅猛發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新。在實時檢測與自動控制的單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中， 單片機往往作為一個核心部件來使用。但是，僅僅掌握單片機方面的知識是遠遠不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體的硬件結(jié)構(gòu)，針對具體應(yīng)用對象的特點進行軟硬件的結(jié)合，便于完善。尤其在當今最為矚目的醫(yī)療器械行業(yè)，一直采用的傳統(tǒng)人工點滴輸液方式，對于輸液速度的測量和控制很不方便，基于此，一種新型的智能測控裝置漸漸發(fā)展起來。 在國外，特別是美國，韓國這些醫(yī)療設(shè)施發(fā)達的國家，點滴測控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在其醫(yī)療行業(yè)，并且逐漸成熟，成本低，方便使用。在國內(nèi)，目前醫(yī)院普遍使用的是人工監(jiān)控點滴輸液裝置器，將液體容器掛在一定高度，利用勢差將液體輸入病 人體內(nèi)，用軟管夾對軟管夾緊和放松控制滴速，醫(yī)護人員按藥劑特性對滴速進行控制，為此研究點控制就顯得尤為重要。 第 節(jié) 課題的主要 內(nèi)容 在輸液點滴速度控制系統(tǒng)中，應(yīng)用 AT89C52 單片機，滴速檢測和液面檢測可用光電傳感器，顯示部分選擇數(shù)碼管顯示。鍵盤直接利用 I/O 擴展而成。通訊協(xié)議采用串行通信方式。滴速控制采用步進電機提高輸液瓶高度來控制滴速的快慢，步進電動機控制采用模糊控制，報警電路同時采用蜂鳴器和發(fā)光二極管。經(jīng)過參考一些深入的研究和文獻知識，此設(shè)計實現(xiàn)具有可行性。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第 節(jié) 研究 目的與發(fā)展前景 本課題擬以單片機為核心，設(shè)計一個液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置，能檢測點滴速度，控制點滴速度，并能發(fā)出報警信號。系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的控制。設(shè)計的主要內(nèi)容是完成控制系統(tǒng)控制裝置的軟、硬件設(shè)計及調(diào)試。 單片機輸液點滴速度控制的發(fā)展在今和未來將成為醫(yī)療設(shè)施發(fā)展的趨勢，畢竟，單片機憑著優(yōu)越的性價比，與以往的點滴滴速控制系統(tǒng)相比，其單片機價格便宜，操作易于實現(xiàn)，而且對滴速的控制要求精度也較高。再者，單片機操作多機控制系統(tǒng)，還可減輕工作人員的壓力，提高醫(yī)護人員的工作效率。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 2 章 系統(tǒng)方案確定 第 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 要求 本課題擬以單片機為核心，設(shè)計一個液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置，能檢測點滴速度，控制點滴速度，并能發(fā)出報警信號。系統(tǒng)采用主站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的控制。設(shè)計的主要內(nèi)容是完成控制系統(tǒng)控制裝置的軟、硬件設(shè)計及調(diào)試。 圖 系統(tǒng)裝置圖 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 基本要求： 1）在滴斗處檢測滴速，并制作一個數(shù)顯裝置，能動態(tài)顯示點滴速度（滴 /min）。 2）通過改變 控制點滴速度，如圖所示，或通過控制輸軟管夾頭的松緊等其它方式來控制點滴速度。點滴速度可用鍵盤設(shè)定顯示，設(shè)定范圍為 20～ 150滴 /min，控制誤差范圍設(shè)定值（177。 10％177。 1）滴。 3）調(diào)整時間 3min（從改變設(shè)定值起到點滴速度基本穩(wěn)定，能人工讀出數(shù)據(jù)為止）。 4）當 降到警戒值（ 2～ 3cm）時，能發(fā)出報警信號。 其他部分 設(shè)計制作一個由主站控制 16 個從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)。 16 個從站中只有一個從站是按基本要求制作的一套點滴速度監(jiān)控裝置，其它從站為模擬從站（僅要求制作一個模擬從站）。 （ 1）主站功能： 。，主站能任意設(shè)定要查詢從站的數(shù)量、從站號和各從站的點滴速度。 的報警信號后，能聲光報警并能顯示相應(yīng)的從站號；可用手動方式解除報警狀態(tài)。 （ 2）從站功能： 、點滴速度和報警信號；從站號和點滴速度可任意設(shè)定， 收主站設(shè)定的點滴速度信息并顯示。 。 （ 3）主站和從站間的通訊方式不限，通信協(xié)議自定，但應(yīng)盡量減少信號傳輸線的量。 第