毕业论文（设计）基于AT89C51的输液远程监控系统的设计说明书.docVIP

毕 业 论 文 专 业： 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 完成时间： 基于AT89C51的输液远程监控系统的设计 [摘要]：本系统设计是以单片机AT89C51为核心，以键盘及红外对射式传感器作为输入系统，以数码管及电动机作为输出系统的智能化输液控制及监测系统。键盘系统为独立式按键系统，红外传感器的功能为检测点滴的速度。电动机具有转速可控功率大及输入脉冲不变时可保持大力矩等优点，这样就可以自如控制吊瓶的上、下缓移可以达到智能控制的目的。 [关键字]：红外对射式传感器 独立式按键系统 智能化输液控制监测系统 1 系统方案选择与论证 1.1 题目要求 设计基于AT89C51的输液远程监控系统的设计 1.1.1 基本方案 （1）在漏斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。 （2）通过改变H2控制点滴速度，也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其他方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20～150（滴/分），控制误差范围为设定值±10%±1滴。 （3）调整时间≤3min（从改变设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。 （4）当H1降到警戒值（2～3cm）时，能发出报警信号。 1.1.2 发挥部分 设计并制作一个有主站控制16个从站的有线监控系统。16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置，其他从站为模拟从站（仅要求制作一个模拟从站）。 主站功能： 具有定点和巡回检测两种方式。 可以显示从站传过来的从站号和点滴速度。 在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各个从站的点滴速度。 能收到从站发出来的报警信号后，能声光报警并能显示相应的从站号；可以手动方式解除报警状态。 从站功能： 能够输出从站号、点滴速度和报警信号；从站号和点滴速度可以任意设定。 接收主站设定的点滴速度信息并显示。 对异常情况进行报警。 主站和从站家的通信方式不限，通信协议自定，但应该尽量减少信号传输线的数量。 其他。 1.1.3 说明 （1）控制电机类型不限，其安装位置与安装方式自定。 （2）储液瓶用医用250ml注射页玻璃瓶（瓶中为无色透明液体）。 （3）受液瓶用1.25L的饮料瓶。 （4）点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器（滴管滴出20点水相当与1ml±0.1ml）. （5）赛区测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约为1.8m,也可以自带支架；测试所需其他设备自备。 （6）滴速夹在测试开始后不允许调节。 （7）发挥部分第（2）项从站功能中，c中的异常情况自行确定。 1.2 系统基本方案 根据题目要求系统可以分为以下几个模块：点滴速度测量模块，储液液面检测模块，键盘显示模块，电机系统控制（点滴速度控制）模块。系统的基本框图如图1.2.1所示。 图1.2.1系统基本框图 （1） 点滴速度测量 采用红外对管发射接收。采用断续式的工作方式，在点滴落下时阻挡了接收管接收红外线，产生高电平的脉冲信号。为了提高抗干扰能力，可以采用两对红外传感器一发一收，而不是只用一只传感器以反射式状态工作。红外传感器有以下优点：尺寸小，质量轻，安装在滴斗上较简单；对辅助电路要求少，在近距可以用直流发射，电路简单，性能稳定。此方案简单，较容易实现。 （2） 储液检测电路 题目要求是在储液瓶中的液位低于2～3cm时发出报警信号。在此是关键如何检测到液位的高度，报警较易实现。检测液位有多种方法。 同点滴速度测量模块，仍然采用红外对管发射接收。根据该接收管收到的光强的大小来判断液位是否达到警戒水位。 （3） 电机控制系统（点滴速度控制）模块 通过改变滴斗到受液瓶的高度H2来调节点滴的速度。由电动机带动储液瓶使储液瓶上升或下降改变滴斗到受液瓶的高度H2，从而调节点滴速度。此种调节方法简单，容易实现。 （4） 键盘显示单元 根据题目条件，滴速的大小要由人工设定的。滴速的设定值与调整值都可以在键盘上显示采用三位LED七段数码管显示点滴数目。按键采用单列三按键。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。同时数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。 2 系统的硬件设计与实现 2.1系统硬件的基本组成部分 本题目中运用了检测技术、自动控制技术和电子技术。系统可以分为传感器检测部分和控制部分。 传感器检测部分：系统利用红外对管发射接收即光点传感器将检测到的信号转化为控制器可以辨别的电信号。传感器检测电路包括2个单元电路：点滴速度测量电路、储液检测电路。 智能控制部分：系统中控制器件根据有传感器变换输出的电信号进行逻辑判断，控制点滴的速度及数码管的显示，完成了点滴装置的自动检测、自动调速、数码显示及报警功能等各