毕业设计----医用液体点滴速度监控系统的单片机设计

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1、 目录 第一章 引言 1 第二章 方案设计与实现 2 2.1 系统框图设计. 2 2.2 方案设计与论证. 2 2.2.1 电机驱动控制电路. 2 2.2.2 红外测速. 2 第三章 系统组成电路及功能设计 3 3.1 系统组成及原理框图. 3 3.2 电源转换电路. 3 3.3 检测元件的选择. 3 3.4 储液瓶报警电路. 4 3.5 点滴速度测试电路 4 3.6 键盘控制电路 5 第四章 程序流程图设计 7 4.1 主要软件流程图. 7 第五章 心得体会 8 参考文献 8 1 一种医用液体点滴速度监控系统的单片机设计 第一章第一章 引言引言 在国内医院中所使用的静脉输液器都是悬挂式输液，

2、输液速度难以准确限制，这对特护病人和对输液 速度有较严格的病人是不方便的。目前的输液监控报警器笨重、体积大、价格太高，增加医院和病人的费 用。所以如果有液体点滴速度监控装置，必将深受医务人员和病人的欢迎。 系统采用主从式结构，都采用 AT89s52 作为 CPU。从机通过光敏元件测定点滴速度，并通过步进电 机调整输液瓶高度，构成了一个闭环控制系统。本系统就是为了减少人力浪费，获得良好医疗效果而设计 的液体点滴速度监控装置， 利用这种装置可以通过电机控制储液瓶的高度来达到控速的目的; 通过传感 系统来确定点滴速度和对液位警戒线的检测; 通过键盘设置液体点滴速度。所以对液体点滴速度监控的研 究十分

3、有意义。 2 第二章第二章 方案设计与实现方案设计与实现 2.12.1 系统框图设计系统框图设计 图 1 系统框图 2.22.2 方案设计与论证方案设计与论证 2.2.12.2.1 电机驱动控制电路电机驱动控制电路 方案一: 采用直流电机。 由于直流电机上电即转动，掉电后惯性较大，停机时还会转动一定角度后才可停下来。转矩小、 无 抱死功能，如果要求准确停在一个位置，其闭环算法较复杂。 方案二: 采用步进电机。 步进电机是一种用电脉冲进行控制，将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。步进电机每 输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输人的脉冲数成正比， 转

4、速与脉冲频率成正比。用单片机控制步进电机，控制信号为数字信号，不再需要数/ 模转换，具有快速 启/ 停能力，可在一刹那间实现启动或停止，且步距角降低小，延时短，定位准确，精度高，可操作性强。 考虑到上述各种电机的特点，由此选用步进电机作为电机驱动控制电路。 2.2.22.2.2 红外测速红外测速 方案一: 采用液位传感器来检测。将一液位传感器置于受液瓶中，根据液位传感器感受到的液位起伏 来检测是否有点滴落下。将传感器置于液体中，不可取，同时由于相邻两次液位差距很小，会引入较大的 测量误差。 方案二：采用红外传感器实现，根据接收到的光强的强弱判断是否有液滴滴下。由于红外光波长比可 见光长，因此受

5、可见光的影响较小。此方案电路简单，且不受可见光的干扰，稳定性好，因此采用此方案 作为点滴检测方案。因为利用反射式红外传感器很难进行对水的判断，而利用对射式红外传感器，虽然水 对红外的遮挡比较弱， 但相对反射来说又会强一点。 利用测量相邻点滴下落的时间间隔即可确定点滴速度。 单 片 机 判 断 警 戒 线 电 机 控 速 显 示 红 外 测 速 报 警 键 盘 3 电 机 驱 动 扬 声 器 数 码 显 示 A T 89S52 键 盘 控 制 红 外 测 速 装 置 红 外 水 位 判 断 装 置 电 机 驱 动 声 光 报 警 声 光 报 警 速 度 反 馈 速 度 反 馈 显 示 滴 速 显

6、 示 滴 速 设 定 滴 速 设 定 滴 速 改 变 高 度 改 变 高 度 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Sep-2010Sheet of File:D:我 的 文 档BAD6CA1.DDBDrawn By: 1 2 J1 +C3 330uFC2 105 D5 1 2 J2 1 2 3 4 D1 VIN 1 VOUT 3 GND 2 7805 R1 1k 9V 220V 5V直 流 第三章第三章 系统组成电路及功能设计系统组成电路及功能设计 3.13.1 系统组成及原理框图系统组成及原理框图 利用步进电动机和压强的原理来控制水滴的速度， 由公式可知由于液面高度的不同而使压强不同， 从而改变液滴的速度。 图 2 系统组成及原理框图 3.23.2 电源转换电路电源转换电路 电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的 78 系列。顾名思义，三端 IC 是 指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。由于此电路需要 输出+5