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电子产品设计报告 题目 点滴速度检测设计 组 别 第三组 姓名 农世安、黄勇深、廖晓 系 （院） 信息工程系 班 级 11应用电子（3+2） 指导教师 龙祖连 、倪杰、张存吉 二O一二年 八月 二十二日 目 录 一、引言 ……………………………………………………3 二、系统总体设计 …………………………………………4 2.1系统原理框图及原理分析 …………………………4 2.2方案设计与论证………………………………………6 2.2.1显示模块 …………………………………………6 2.2.2微控制器模块……………………………………6 2.2.3电机驱动控制模块……………………………7 2.2.4键盘方案的选择……………………………8 2.2.5无线传输模块………………………………………9 2.2.6系统最终方案确定……………………………………9 三、系统的具体设计与实现…………………………………10 3.1 系统的总体设计方案…………………………………10 3.1.1 单片机控制模块 …………………………………10 3.1.2 步进电机驱动模块………………………………12 3.1.3 液晶显示模块………………………………………14 3.1.4点滴速度检测模块…………………………………16 3.2 软件设计…………………………………………………16 四、总结 …………………………………………………20 点滴速度检测设计 摘要：本系统设计是以单片机AT89S52为核心，以键盘及红外对射式传感器作为输入系统，以液晶屏及电动机作为输出系统的智能化输液控制及监测系统。键盘系统为矩阵式按键系统，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 矩阵式按键系统 智能化输液控制监测系统 一、引言 目前各类医院中所使用的静脉输液器都是悬挂在病人的身体水平线以上才能输液，这种传统的输液设施的输液速度难以准确控制，这对特护病人和对输液速度有较严格要求的病人是不方便的，也会加重医护人员的工作强度。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。 二、系统总体设计 2.1系统原理框图及原理分析 利用步进机和压强的原理来控制水滴的速度，有公式可以知道由于液面高度的不同而使压强不同，从而改变液滴的速度。这样的系统比控制输液软管的松紧更好控制，而且比较容易实现。1.8m的高度足以实现速度从20～150(滴／min)的调节。首先大概测出对应高度所对应的水滴速度，并记下来存在单片机内，需要使用时就直接调出来。在滴斗处用红外系统来测量水滴的速度，再在储液瓶到瓶口3cm处装一个对射式红外传感器来监控水位。当在键盘上按人某个点滴速度时，从单片机内调出相对应的某一个高度，然后控制步进电动机转动进行粗调，再利用红外系统进行反馈来细调，直到红外反馈和所按的速度一样为止。调好以后由于液面的下降和一些其他的因素，又会产生一些速度的变化，或者本身水滴的速度又不是均匀的，所以调好以后速度有可能自身就会发生变化。可以利用红外监控，智能化的调整高度来控制速度，即利用单片机随时自我调整。 图1 系统组成及原理框图 2.2 方案设计与论证 根据竞赛设计任务的总体要求，本系统可以划分为以下个基本模块，针对各个模块的功能要求，分别有以下一些不同的设计方案： 2.2.1 显示模块 方案一：采用8位段数码管，将单片机得到的数据通过数码管显示出来。该方案简单易行，但所需的元件较多，且不容易进行操作，可读性差，一旦设定后，很难再加入其他的功能，显示格式受限制，且耗电量大，不宜用电池给系统供电。 方案二：采用液晶显示器件，液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的功能兼容性高，只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数，采用12864四行十六个字符的显示，能同时显示距离、里程。 综上分析，我们采用了第二个方案。 2.2.2 微控制器模块 方案一：此方案采用AT89C51八位单片机实现。它内存较小，只有4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，无在线下载编程功能，也无在线仿真功能。只能通过编程器烧写成以.hex为后缀名的文件。 方案二：此方案