基于单片机控制的输液安全报警系统方案

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1、可编辑版课程设计报告题目基于单片机控制的输液安全报警系统2014-2015第二学期专业班级12级电气6班姓名王永超学号201295014230指导教师某某某教学单位电子电气工程学院2015年7月1日Word完美格式可编辑版目录1.1课题背景1.2本课题的研究内容和预期目标2.1总体方案的设计2.2设计的总体框架2.3方案论证2.3.1控制方案的选择2.3.2电机方案的选择2.3.3液滴检测方案3硬件设计3.1主控系统89c513.1.189c51单片机的内部结构3.1.289c51各管脚功能3.1.3最小系统3.2滴

2、速检测模块3.3滴速控制模块3.4报警模块3.5键盘模块4程序设计流程4.1滴速检测流程4.2滴速控制流程Word完美格式可编辑版1.1课题背景很多人在输液时觉得药滴得太慢，想尽快打完针走人，就自行调快速度。还有的人觉得有点不舒服，就调慢了滴速。其实，这样做都是很危险的。滴注速度必须根据患者年龄、病情、药物性质、输液总量和输液目的等多方面因素确定，而不能单靠患者的感受随意调节。对成年人来说，普通药物（如消炎药、胃药、）的速度一般在60～80滴/分钟；纠正脱水的药物（如甘露醇）应该把滴速开到最大；刺激血管的药物和血液制

3、品，相对要滴慢一点。对于老年人和儿童，由于器官发育不完全或功能降低，补液速度一般控制在30～40滴/分钟；补液过快，就会加重心脏负担。人的血管是有一定容量的，如果体内短期忽然增加太多液体，心脏排血量就会加大，负担就会加重，心脏不好的患者就可能出现心衰和心律失常。另一方面，补充药物太快可能引起血管炎性病变，甚至影响血管功能一般的输液管15滴=1毫升，每小时输入毫升数=每分钟滴数÷15×601.2本课题的研究内容和预期目标 病人输液过程中，输液瓶的高度与液体滴速有一定关系，利用光电二极管检测滴液速度，通过数据采集传送至单

4、片机，单片机发出相应的脉冲信号，控制步进电机的转动，从而对输液桶的高低实现控制，进一步实现对滴速的控制。此系统可自动控制滴速，也可以通过病人的具体情况自行手动加减滴速控制，当液位低于一定值时，通过声光报警提示医护人员施行具体操作，输液过程中若病人有需要，也可以按键通知医护人员。课题的研究目标是要研制出一种输液监控系统。以单片机为核心，设计出一个监测与控制液体点滴速度的装置，能检测点滴速度，控制点滴速度，并能发出报警信号。它主要包括：键盘模块、滴速检测模块、滴速控制模块，报警模块。键盘模块具有加速滴液，减速滴液和紧急呼

5、叫的功能。而滴速检测模块能够检测出当前的滴液速度。滴速控制模块能够通过控制步进电机来加速和减速滴速。报警模块能够在检测出当前滴速后和预期设置的滴速做一对比如果超出范围能能够自动报警。2.1总体方案的设计如图1所示，由于输液瓶的高度与液体滴速有一定关系，利用光电二极管检测滴液速度，通过数据采集传送至单片机，单片机发出相应的脉冲信号，控制步进电机的转动，从而对输液桶的高低实现控制，进一步实现对滴速的控制。图1输液安全报警系统示意图Word完美格式可编辑版2.2设计的总体框架2.3方案论证2.3.1控制方案的选择我们选择8

6、9c51单片机来作为系统主控部分，它有以下优点：（１）重量轻、耗电少、价格低、电源单一。 （２）抗干扰能力强、可靠性高。芯片本身是按工业测控环境设计的，其抗工业噪声干扰优于一般的通用CPU；程序指令及常数、表格固化在ROM中，不易被破坏；许多信号通道均在一块芯片内。 （３）集成度限制，片内存储器容量较小。一般ROM小于8KB，RAM小于256个字节，但可在外部扩展，通常ROM、RAM可分别扩展至64KB。 （４）面向控制，控制功能强，运行速度快。其结构组成与指令系统都着重满足工控要求。指令系统中均有极其丰富的条件转移

7、指令，I/O口的逻辑操作及位处理功能。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的其它微处理器。 （５）开发应用方便，研制周期短。片内具有计算机正常运行所必须的部件，芯片外部有许多供扩展用的三总线以及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各规模的计算机应用系统。2.3.2电机方案的选择 方案一：伺服电机。 伺服电机可以接收电信号，然后转换成转动轴上的角速度与角位移。其转速要比电机在负载时的转速高很多。但是就伺服电机的使用情况来说，多数是在低的转动惯量、高的启动转矩和大转矩的系统里。并且伺服电机的价格较高，很

8、少使用。 方案二：直流电机。 直流电机上电后立马转动，掉电后惯性较大，停机时还要转动一定角度后才可停下来。转矩小、没有抱死功能，如果要求准确地停在一个位置，其闭环算法太复杂。 方案三：步进电机。 Word完美格式可编辑版步进电机主要是把电脉冲信号转换成输出轴的转角或转速，容易开启停止、正反转及变速,动态响应快。价格适中，控制精度较高，适用于较为