论文总字数：26227字

摘 要

随着科学技术的日新月异，越来越的高科技产品逐步贴近人类的生活，众所周知，医疗事业始终需要跟着科技的发展，而科技发展的产物也需要被很好的利用在医疗事业中。

本设计采用的是当下比较普及的STC89C52单片机，从站以H桥型步进电机驱动电路来控制输液滴速，键盘来设置运行状态以及速度、误差值，LED数码管显示，红外对射管采集数据，声光报警器进行声光报警灯，从站与主站之间亦可通信，主站能很好的观测到从站的号码以及当前从站的速度值，从站液位低于警戒线报警后，主站亦会发出警报。本设计结构简单，成本低廉，适于普及。

关键字：单片机；驱动；键盘；声光报警

The design of the liquid inputting system basing on one-chip

computer

Abstract

With advances in science and technology, more and more high-tech products gradually close to human life, it is well known that the medical enterprise always need to follow the development of science and technology, and the product of the development of science and technology also needs to be good use in the medical enterprise.

This design USES the more popular at the present time the STC89C52 single-chip microcomputer, from the stand to H bridge stepper motor driver circuit to control the infusion dripping speed, the keyboard to set the running state and speed, the error value, LED digital tube display, infrared correlation data, sound and light alarm with sound and light alarm lamp, from the stand and can communication between master station, master station can be a very good observed from the station number and the current value from the station, the station level below the line after the alarm, the main also sounded the alarm. This design has simple structure, low cost, the operation is not trival, and it is suitable for popularization.

Key words:one-chip computer；drive；keyboard；Sound and light alarm

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 2

1.1 输液控制系统的设计背景 2

1.2 输液控制系统的发展与前景 2

1.3 输液控制系统的设计 4

第二章 设计要求和方案论证 4

2.1 设计要求 4

2.2 系统设计方案及其论证 4

2.2.1 单片机型号的选择 4

2.2.2 显示模块方案的选择 4

2.2.3 滴速传感器方案的选取 4

2.2.4 液位传感器方案的选择 6

2.2.5 电机控制方案的选择 7

2.2.6 蜂鸣器的选择 8

2.2.7 主从站协议部分 8

2.2.8 电路设计的最终方案 8

第三章 硬件设计 9

3.1 电路的主从站系统框图 9

3.2 各个模块的硬件电路设计 10

3.2.1 晶振电路和复位电路 10

3.2.2 LED显示电路 11

3.2.3 声光报警电路 12

3.3.4 红外对射管检测电路 13

3.3 步进电机驱动电路设计 14

3.3.1 步进电机 14

3.3.2 驱动电路 15

3.3.3 H桥驱动电路 15

第四章 软件设计 18

4.1 主程序模块设计 18

4.2 子程序模块 18

4.2.1 键盘模块 18

4.2.2 步进电机模块 20

4.2.3 检测模块 21

第五章 系统调试 22

5.1 硬件电路的基本调试 22

5.2 模块的单独调试 22

5.2.1 电源模块 22

5.2.2 蜂鸣器模块 22

5.2.3 步进电机模块 22

5.2.4 显示模块 23

5.3 功能调试 23

5.3.1 速度设置功能 23

5.3.2 误差值设置功能 23

5.3.3 报警功能 24

第六章 总结与展望 25

6.1 总结 25

6.2 展望 25

致 谢 26

参考文献 27

附录A 从站系统原理图 28

附录B 主站系统原理图 30

附录C 程序清单 32

绪论

1.1 输液控制系统的设计背景

随着智能控制技术的发展，对自动化设备的研究已成为临床医疗设备发展的一个关键点。因此，对于输液过程的全程监控必然会成为医学发展道路中不可或缺的部分，那么，智能输液系统的诞生将很好的解决这些问题。本设计中单片机是核心部分，其余模块部件都通过单片机串联起来。本设计主要是通过将采集到的输液情况进行上传，以达到对输液情况的监测和管理以及及时对特殊情况进行报警的目的。至于为何选用单片机，只因其拥有优越的信价比，在操作简单的同时能对输液系统有精确的控制。此外，运用单片机操作控制系统，将使医护人员大大减轻操作压力，使工作效率得以提升，毕竟人为控制总会存在疏漏，且对滴速精度的控制也很难掌握。而健康是每个人最重要的东西，医疗器械的完备与每个人的健康息息相关，随着科学技术的发展，医疗事业应该得到稳步提升，把高科技产物与医疗器械想结合，势必会成为医疗发展的主流。

1.2 输液控制系统的发展与前景

在我国，就目前而言，提到输液控制，人们能想到的只是挂水时，输液瓶中液体没了之后按墙上的按钮进行报警。为何人们所知的只有这一点，主要还是因为我国在这方面的研究较少，不够完善。而大型医院中使用的输液泵，虽然这的确是一个可以对输液情况进行很好的监管的装置，但因其价格昂贵，并不能在各个医疗场所普及开来。而在日常生活中，由于医生输液阻塞，气泡等影响输液正常进行的因素的确可以很好的控制，因此，人们对输液速度的控制以及输液完成之后的报警变得越发重视。就医疗器械而言，安全性，可靠性是基本要素，优异的性能固然十分重要，然而因为性能强大使得价格奇高，从而导致很多医疗场所用不起，那么即使再好的性能也没有意义了。因此，在性能强大的同时，价格的高低将是能否促使这个控制系统被普及的关键。本文的设计系统对于输液并无任何不良影响，价格低廉，操作简单，安全性高，且能满足输液泵所能满足的各项功能，有较强的市场竞争力和推广前景。

1.3 输液控制系统的设计

本文是以单片机为核心，实现输液滴速控制，液位检测，报警，信号采集及控制等功能。主要包括以下四个模块：1.从站方面的数据采集电路，这是一个用于采集输液滴速以及液位低于警戒线信号的装置。2.从站方面的数据处理电路，这是一个对数据采集电路中采集到的信息进行显示，处理以及控制的装置。3.从站方面的数据发送电路，其中包括处理单片机与发送单片机之间的串口通信，发送单片机与无线发射模块之间的RS232串口通信。4.主站方面的数据接收电路，包括无线接收模块与STC89C52之间的RS232串口通信。

第二章 设计要求和方案论证

2.1 设计要求

本课题是对点滴输液控制系统的设计，该设计以单片机为中心，通过对其余模块的连接，来实现如下要求：

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