基于51單片機(jī)的輸液報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、    基于51單片機(jī)的輸液報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)    高揚(yáng)摘 要：本設(shè)計(jì)是以at89c51單片機(jī)為核心，利用光電傳感器來(lái)檢測(cè)設(shè)備液體的流動(dòng)情況。當(dāng)?shù)跗績(jī)?nèi)有點(diǎn)滴落下時(shí)，可通過(guò)紅外檢測(cè)裝1前言隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，信息革命在工業(yè)、醫(yī)療和控制領(lǐng)域都有所涉及。例如在工業(yè)中需要控制生產(chǎn)中液體的流動(dòng)，實(shí)時(shí)性控制保證工業(yè)設(shè)施的安全性與高效率性?；诂F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活作息混亂致使身體素質(zhì)較差，醫(yī)院病人數(shù)量也激增，其中最基本的就是輸液點(diǎn)滴系統(tǒng)的控制，因?yàn)樗苯雨P(guān)系著人們的健康狀態(tài)。2 輸液報(bào)警系統(tǒng)要求及設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是以51單片機(jī)微機(jī)為主控核心，采集和分析

2、用戶所設(shè)置的信號(hào)及數(shù)據(jù)，針對(duì)用戶設(shè)置的數(shù)據(jù)及信號(hào)，通過(guò)硬件系統(tǒng)中的可控元器件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)滴檢測(cè)和報(bào)警功能。系統(tǒng)功能流程如圖2-1所示。當(dāng)有點(diǎn)滴滴下時(shí)，通過(guò)對(duì)紅外對(duì)管中接收器，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入pn結(jié)能量，點(diǎn)滴吸收紅外線能量，轉(zhuǎn)移到電子共價(jià)鍵連接處，使得共價(jià)鍵釋放電子，從而使脈沖電流的產(chǎn)生，然后處理脈沖信號(hào)。當(dāng)沒(méi)有點(diǎn)滴通過(guò)或者流速較小未達(dá)到設(shè)定值，此時(shí)紅外對(duì)管產(chǎn)生少量電流，進(jìn)而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，當(dāng)mcu處理完成后，命令送達(dá)報(bào)警器。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則微控制器設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)的硬件由兩部分組成：一是配置循環(huán)系統(tǒng)，如鍵盤(pán)和1602液晶屏幕，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路接口，a / d開(kāi)關(guān)等。二是擴(kuò)展系

3、統(tǒng)，如rom、ram、o / i，中斷系統(tǒng)等。當(dāng)無(wú)法滿足應(yīng)用程序系統(tǒng)的需求，則需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，此時(shí)相對(duì)應(yīng)的芯片由電路設(shè)計(jì)選擇。3.2 系統(tǒng)硬件選型3.2.1 中央處理器此設(shè)計(jì)中所采用的是stc89c52單片機(jī)。擁有4kb字節(jié)快速刪除和編寫(xiě)程序，可重復(fù)寫(xiě)或刪除多次且這一數(shù)據(jù)可以保存十年，當(dāng)編輯好之后其數(shù)據(jù)系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，并且與mca-51系列指令系統(tǒng)和引腳完全兼容，但經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)改進(jìn)擁有了mca-51沒(méi)有的很多功能。3.2.2 檢測(cè)裝置當(dāng)液體沒(méi)有落在管子上時(shí)，發(fā)射管和接收管相對(duì)，此時(shí)接收管接收到的光信號(hào)較強(qiáng)。當(dāng)有點(diǎn)滴流下時(shí)，由于點(diǎn)滴液體對(duì)紅外光的反射吸收使得光強(qiáng)度發(fā)生改變，接收管接收到信號(hào)之后發(fā)

4、送給單片機(jī)控制系統(tǒng)，則由此檢測(cè)出點(diǎn)是否有點(diǎn)滴滴落。3.2.3 lcd1602顯示電路lcd1602是系統(tǒng)所用顯示器，可顯示兩行16個(gè)字符合計(jì)32共個(gè)數(shù)字及字符。這種專門(mén)的點(diǎn)陣型液晶由單片機(jī)stc89c52控制，可顯示用戶設(shè)置的數(shù)字，字母或字符。其主要特性為：一個(gè)高性能的8位閃存8k低編程和存儲(chǔ)器。512字節(jié) ram，32位 i/ o口線，內(nèi)置4 kb eeprom， max810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器，4個(gè)外部中斷，7向量4中斷結(jié)構(gòu)及全雙工串行口8。3.2.4 蜂鳴器電路及按鍵電路蜂鳴器是一個(gè)全面一體化結(jié)構(gòu)的電子迅響器，供電方式是交直流，在生活中應(yīng)用非常廣泛，如汽車(chē)?yán)?、電話、兒童玩具等?/p>

5、蜂鳴器發(fā)聲原理：電流通過(guò)磁感應(yīng)線圈，磁感應(yīng)線圈是由磁場(chǎng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)出的聲音。微控制器的ttl電平無(wú)法驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，因此必須增大電流增設(shè)放大電路，蜂鳴器通過(guò)三極管放大。當(dāng)p2.4釋放低能量時(shí)，直接通電，三極管導(dǎo)通，發(fā)出鳴叫。4 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)原則軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)重要條件是控制和協(xié)調(diào)的外部設(shè)備，主要控制系統(tǒng)需支持軟件運(yùn)行、應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和操作。監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、管理單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)備是軟件系統(tǒng)的主要任務(wù)，最終目的時(shí)與系統(tǒng)硬件一同構(gòu)成完整系統(tǒng)。整個(gè)軟件的程序主體就是主程序，是整個(gè)完整程序的入口點(diǎn)，軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，系統(tǒng)在執(zhí)行過(guò)程中首先執(zhí)行主程序，與此同時(shí)，調(diào)用軟件設(shè)計(jì)中的

6、子程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)子程序?qū)?yīng)的功能。且主程序還負(fù)責(zé)執(zhí)行子程序和模塊之間的聯(lián)系。該程序通過(guò)系統(tǒng)自檢，檢測(cè)程序內(nèi)存在的故障，然后按順序調(diào)用各子程序模塊執(zhí)行各自的功能，來(lái)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)初始化，進(jìn)而開(kāi)始實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和數(shù)字通信顯示，產(chǎn)生控制信號(hào)等。5結(jié)論目前在醫(yī)院患者輸液的過(guò)程中，患者會(huì)因?yàn)樯眢w虛軟無(wú)精力觀察點(diǎn)滴液體情況、醫(yī)護(hù)人員往往會(huì)因?yàn)榛颊哌^(guò)多而導(dǎo)致點(diǎn)滴更換不及時(shí)。如果患者輸液過(guò)程中沒(méi)有得到醫(yī)護(hù)人員的照看治療，且病人也處于無(wú)意識(shí)狀態(tài)，當(dāng)點(diǎn)滴流盡由于氣壓原因病人的針管則會(huì)出現(xiàn)回血現(xiàn)象，時(shí)間越長(zhǎng)則患者的血液流失越多，造成病人的二次傷害。參考文獻(xiàn)：1李增國(guó).傳感器與檢測(cè)技術(shù)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2009.2鐘富昭等.8051單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用m.北京：人民郵電出版社2007.3陳海宴.51單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社2010.4陳海宴.51單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京航空航天大學(xué)出版社2010.5劉守義等.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)m.西安電子科技大學(xué)出版社2007.6王東峰等.單片機(jī)c語(yǔ)言應(yīng)用100例m.北京：電子工業(yè)出版社 2009.置檢測(cè)液體下落速度，同時(shí)由單片機(jī)控制，規(guī)避點(diǎn)滴流速過(guò)快或過(guò)慢的危險(xiǎn);當(dāng)?shù)跗績(jī)?nèi)藥物滴完即沒(méi)有點(diǎn)滴流下時(shí)由分機(jī)向主機(jī)發(fā)送