【正文】 經(jīng)被轉(zhuǎn)換成 BCD 碼存在 30H 到 35H單元，其中 30H到 32H 是實際值的從低到高位， 33H 到 35H是設定值的從低到高位。相關測試結(jié)果如圖 。 系統(tǒng)軟件及框圖設計 33 開 始I / O 初 始 化P 1 . 3 = 0P 1 . 2 = 0P 1 . 1 = 0報 警顯 示 值 減 一顯 示 值 加 一YNYYNN 圖 鍵盤程序框圖系統(tǒng)設計結(jié)果分析 34 第五章 系統(tǒng)設計結(jié)果分析 設計實現(xiàn)過程 1) 測試條件： 測試點環(huán)境溫度： 25176。這是由于在實際應用中允許的碼元畸變遠大于 4%，但是為改善 RS232C 的傳輸速率不高、距離不長且在接口處個信號間容易串擾的缺點，因而美國電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）便制定了 RS485標準，由于在 RS485 標準下同一對信號線上在同一時間內(nèi)只允許一個驅(qū)動器工作，因此在該標準下總線系統(tǒng)中的驅(qū)動器均通過使能端進行控制，是系統(tǒng)中在同一時刻只有一個發(fā)送者。這樣完成所有操作總共需要四個鍵。本設計采取的是動態(tài)顯示。它是由若干個發(fā)光二極管組成的 ,當發(fā)光二極管導通時 ,相應的一個點或一個筆畫發(fā)亮。電路圖如圖 ： R 2R 1+ 5 V CR S T8 9 C 5 1 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計 20 圖 顯示模塊 在單片機應用系統(tǒng)中，通常都要有人機對話功能。由于單片機和顯示器都需要 5V 左右電源，所以這里在做電路板時采用留插槽的方式，提供 5V電源，與監(jiān)控電腦相連接的電路由電腦供電。受光器引出 的管腳為輸出端。比較器 LM311 的門限電壓為可調(diào)電壓，可提供 V—— 5V 的電壓，以適應不同環(huán)境。 (2)控制步進電機的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。這樣按 A→B→C→ A→B→C→A→? 次序輪流通電，步進電動機就一步一步地按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。每輸入一個脈沖電機沿選擇方向前進一步，每前進一步電機轉(zhuǎn)動一個固定角度。 — 為步進電動機的脈沖輸入端，通過輪流置一來控制電動機的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向。此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 P2口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù) 存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 單片機的選用 單片機作為系統(tǒng)的主控制單元，它控制所有的輸入輸出。 INTEL 公司雖然已經(jīng)把精力集中在計算機的 CPU 生產(chǎn)上，但是，以 MCS— 51 技術核心為主導的微控制器技術以被 ATMEL， PHILIPS 等公司繼承，并在原有的基礎上又進行了新的開發(fā)，從而產(chǎn)生了和 MCS— 51 兼容而功能更加強勁的控制器系列。同時數(shù)碼管采用 BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。 綜合考慮 ,選用步進電機作為電機驅(qū)動控制電路。模擬示意圖如圖 。 具體有兩種方案： 方案一：通過調(diào)整滴瓶的高度 H。 方案一：跟滴速測量模塊一樣，也采用紅外 對管發(fā)射接收。此方案較容易實現(xiàn)。 方案二：采用反射式紅外光電傳感器。 3）如何實現(xiàn)滴速的控制。液體點滴速度監(jiān)控器的應用有助于減輕醫(yī)護人員的工作強度，提高安全性、精確性和工作效率。滴速過快、過慢均會影響療效甚至給患者帶來不適；此外在輸液過程中 ，當輸液完成需要換藥液時，需要醫(yī)務人員發(fā)現(xiàn)不及就會出現(xiàn)空氣進入血管內(nèi)形成空氣栓塞，凝血堵塞針頭等情況，輕則延誤治療，重則會危及病人生命安全，發(fā)生事故，還有當病人單獨輸液時，有可能睡著或者忘記觀察剩余藥液量引起血液外流等事故。Can control the transfusion speed automatically。 SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 畢業(yè)設計說明書 醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)設計 學 院： 專 業(yè)： 學生姓名 ： 學 號： 指導教師 ： 2020 年 6 月 摘要 I 摘 要 該論文是一種基于 AT89C51 控制的醫(yī)療點滴輸液控制系統(tǒng)的設計方法。 Ability to municate with host puter。綜上可以看出輸液監(jiān)護控制系統(tǒng)在未來醫(yī)療中的重要地位和作用。該設備可廣泛應用于醫(yī)院的各種科室和手術室，適用于 重癥加強護理 病房輸液治療，也可以適用于家庭輸液。 4）用哪種方式傳送信號更加穩(wěn)定，更加可靠。在輸液器的漏斗一端放置反射式紅外傳感器，當液滴下落時，利用其對紅外線的反射能力，接收端檢測到信號。所以利用第三種方案來測滴液速度更為合適。根據(jù)該接收管收到的光強的大小來判斷液位是否達到警戒水位，若達到則及時反饋到單片機，然后中斷報警。根據(jù)滴瓶的高度與滴速成正比的關系，由電動機帶動儲液瓶使儲液瓶上升或下降改變高度 H，從而調(diào)節(jié)點滴速度。 系統(tǒng)方案設計與論證 6 電 機 輸 液 瓶滑 輪支 架 如圖 輸液模擬示意圖 方案二：像人工輸液一樣，控制滴管夾子的松緊來控制滴速。 顯示器接口電路方案選擇論證 設計任務書中提到，滴速的大小要由人工來設 定。 綜合比較以上兩種方案，結(jié)合本設計的要求可知采用方案二較為合適。 ATMEL 公司所生產(chǎn)的 89系列單片機就是基于 INTEL公司的 MCS— 51系列而研制的并與 MCS— 51 兼容的微控制器系列。監(jiān)控系統(tǒng)是一個單片機最小應用系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一些功能無法集成到芯片內(nèi)部，如晶振，復位電路等，需在片外加相應的輔助電路。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在系統(tǒng)方案設計與論證 12 閑置模式下， CPU 停止工作。 為數(shù)據(jù)采集端口，當有脈沖經(jīng)過時，就會給 一個高 電平信號，從而進行脈沖計數(shù)，計算流速。從而帶動滴瓶來調(diào)節(jié)高低，進而達到控制滴速的目的。如果把步進電動機通電線圈轉(zhuǎn)換的次序倒過來換成 A→C→B→A→C→B→? 的順序，則步進電動機將按順時針方向旋轉(zhuǎn)，所以要改變步進電動機的旋轉(zhuǎn)方向可以在任何一相通電時進行。 (3)控制步進電 機的速度 如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。當無點滴經(jīng)過紅外傳感器感應區(qū)時，接收管導通， Vi輸出低電平，低于比較器的門限電壓 V， V1 輸出低電平。光耦合器利用電 光 電兩次轉(zhuǎn)換的原理，通過光進行輸入與輸出之間的耦合。單片機和 RS485 接口需要 5V 電源。它包括人對應用系統(tǒng)的狀態(tài)干預和數(shù)據(jù)輸入以及應用系統(tǒng)向人報告運行和運行結(jié)果?？刂撇煌M合的二極管導通 ,就能顯示出各種字符。 7 段譯碼器 CD4511 CD4511 是七段碼十六進制鎖存譯碼驅(qū)動芯片，它能將四位二進制數(shù)編碼轉(zhuǎn)換位七段 LED顯示器的字段碼，同時具有鎖存和驅(qū)動能力。復位要占用一個鍵，病人緊急呼救要占用一個鍵。共允許有 32個驅(qū)動接受者，電平轉(zhuǎn)換電路如下 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計 26 圖 串行總線電平轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)軟件及框圖設計 27 第四章 系統(tǒng)軟件及框圖設計 圖 主站程序框圖 入口 定點方式 已巡完？ 病床號加 1 病號號賦值 0 N Y 設定好病床號 啟動通信 發(fā)送設定好的病床號 等待接受此戰(zhàn)發(fā)過來的信息 從站相應否？ N 主從站信息交換 Y 結(jié)束否？ 作相應處理 Y N 返回 系統(tǒng)軟件及框圖設計 28 系統(tǒng)的軟件設計包括的模塊有：主從站程序，滴速監(jiān)測子程序，電機控制子程序，顯示子程序，鍵盤子程序等。C 2) 測試儀器： PC機 秒表 DF1731SL1ATA 型直流穩(wěn)壓電源 TDS1002 示波器 CA1640P— 20型函數(shù) 發(fā)生器 FLUKE 17B 型萬用表 3) 測試方法及結(jié)果 a 滴速測試原理 一定時間內(nèi)下落的點滴數(shù)就可以近似為點滴滴下的速度。系統(tǒng)會自動調(diào)整至所需的滴速。 而從站程序設計則應有滴速計算，防止滴速過快或者過慢引起的患者輸液不適，通過控制電機來控制液瓶的高低，來達到加快或者減緩滴速的目的；同時病房的從機還應具備剩余時間檢測，警戒液面及時間測量報警功能，因此還要有相應的程序框圖設計，如圖 2所示。這樣就用到一個加鍵和一個減鍵。 鎖存器譯碼器驅(qū)動器ACBDedcbagf543 圖 邏輯圖 輸入 輸出 LE /BI /LT D C B A a b c d e f g 顯示 * * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 * * * * * * * * 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 * * * * 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 . B 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . 表 CD4511 真值表 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計 24 顯示模塊電路設計 電路圖如圖 所示，顯示模塊有六位數(shù)碼管組成，七段譯碼器 CD4511作為數(shù)碼管的驅(qū)動器。結(jié)構(gòu)圖如圖 (a),(b)所示 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計 21 efdc b ag (a) 共陽極接法 efdc b ag (b)共陰極接法 圖 LED顯示器接法 對于共陰極 LED,欲點亮的段在字節(jié)中所處的位為 “ 1” ,對于共陽極 LED,欲點亮的段在字節(jié)中所處的位為 “0” ，本設計采取的是共陰極接法。 在單片機系統(tǒng)中 ,常用的顯示器有 : （ 1）發(fā)光二極管顯示器 ,簡稱 LED(Light Emitting Diode)。如有人按報警按鈕， I/O 口也會輸出高電平，觸發(fā)蜂鳴器報警，提醒醫(yī)護人員和受液人采取相應措施，避免危險事故發(fā)生。 輸液系統(tǒng)各模塊的硬件設計 18 表 紅外發(fā)光二極管主要參數(shù) HG313S參數(shù) 數(shù)值 HG313S參數(shù) 數(shù)值 最大功率（ mw） 75 發(fā)射功率 (mw) 2 最大正向電流 (mA) 50 發(fā)光峰值波長 (nm) 940 正向壓降 (v) ≤ 半峰寬度 (A) ≤ 400 反向電流 (ｕ A) ≤ 50 結(jié)電容 (pf) ≤ 100 反向耐壓 (v) ≥ 5 截止頻率 (mHZ) ≥ 1 光敏三極管的主要參數(shù) 硅光敏三極管用于近紅外光探測器，以及光耦合，特性識別，過 程控制等方面。 圖 發(fā)光二極管發(fā)射的光束經(jīng)過滴液管的液滴滴落線投射到光敏三極管的感光面，結(jié)構(gòu)圖如 ，在沒有液滴滴落時，光敏三極管接收到的光照度最大，產(chǎn)生的光生電流也最大