基于单片机的液体点滴红外测速
基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计
南华大学电气工程学院《单片机原理及应用课程设计》任务书设计题目：基于单片机系统的液滴点滴速度监控装置专业：电气工程及其自动化姓名: 刘杰学号: 20104450244起迄日期:年月日——年月日指导教师:目录一、引言 (4)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 (5)2.2.1电机驱动控制电路 (5)2.2.2 数据采集 (6)2.2.3键盘方案的选择 (7)2.2.4系统最终方案确定 (8)三、单片机系统设计 (8)3.1 硬件设计 (8)3.1.1单片机系统的硬件结构 (8)3.1.2 液体滴速检测模块 (10)3.2 软件设计 (11)四、总结 (13)参考文献 (14)英文摘要 (16)基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计【摘要】：利用单片机设计一个智能化的液体点滴速度监测与控制系统。
该系统由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，同时在水到达警戒线 (2cm~3cm)以下时能发出报警信号。
【关键词】：点滴速度，步进电动机，单片机1 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。
2 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。
基于单片机的医用点滴余液液位监测报警系统
目录1 前言 (2)2 总体方案设计 (3)方案论证 (3)方案选择 (4)3单元模块设计 (5)监测模块 (5)单片机模块 (6)LED信息显示模块 (8)控制输入模块 (9)报警模块 (9)4 软件设计 (10)5 系统调试 (11)附录1：附图 (13)原理图 (13)电路PCB板图 (14)软件代码 (15)附录2：相关设计软件 (17)1 前言 (2)2 总体方案设计 (3)方案论证 (3)方案选择 (4)3单元模块设计 (5)监测模块 (5)单片机模块 (6)LED信息显示模块 (8)控制输入模块 (9)报警模块 (9)4 软件设计 (10)5 系统调试 (11)附录1：附图 (13)原理图 (13)电路PCB板图 (14)软件代码 (15)附录2：相关设计软件 (17)1 前言随着社会的发展，随着科技的进步。
运来越多的地方需要用到一些高科技设备来为人们服务。
目前医院普遍使用的是人工监控点滴输液装置器，将液体容器挂在一定高度，利用势差将液体输入病人体内，用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，药物的有无将威胁病人的生命安全，为此医护人员要不定时的观察药物的情况，本设计根据需要设定液位控制高度，同时具备报警、高度显示等功能，使用了红外对射传感器，使其具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，简单、方便、安全、具有较高的使用价值。
如何使这种手工操作走向自动化或半自动化，让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用，这就要求医疗器械加速自动化与半自动化进程，提高医护质量。
本文介绍了一种操作方便、显示直观、可集中控制、具有报警功能的智能型液体点滴速度监控系统。
该系统可让医护人员在控制室监控不同受液者的输液状况，也可以直接到输液室直接改变输液状态，了解病人的输液进程，及时通知处理将快完成的输液。
2 总体方案设计本次设计思想主要是想借助单片机，对医疗点滴输液加以半自动化的控制。
首先通过液位传感器检测信号，然后将检测到的信号送给单片机进行处理，通过数码管和报警装置，将床位信息显示在监控室，然后由护理人员对具体情况进行处理。
基于单片机的液体点滴速度监控系统的设计
由普通 电机及步进 电机特性比较，本系统中将使用步进 电机。将
判断处理 ，并 控制步 进电机 的转 动及 ＬＣＤ显示屏 的显示 ，完成 系统 脉 冲信号转变为角位移或线位移的开 环控制元步进 电器件 即步 进电
装置智能控制 的任 务。该速度 控制模块 中主要包含两个 电路，即单片 机。在一般情况下，脉冲信号的频率和脉冲数决定了步进 电机的转 速
关曩 词 ：光电传感器 独立式键盘 智能系统
系统硬件组成部分主要有显示系统、速 度检测系统 、速度控制系
液体速率的改变是利用步进电机改变储液瓶的上下来实现 。在本
统等组成，其中各系统又 由系统内部小件组成 。
系统中，液体的速度检测与液体的速度控制是由两部分不 同的系统构
速度检测模块 ：在速度检测模块 中，主要依靠光电传感器对光信 成。其中，液体 速率控制系统是相对 简单 的，主要由 ＳＴＣ８９Ｃ５２芯片
节 目单等功 能。多重 审核、主备机 制可 以更好 的提高播 出安全性 。
责迁移服务的管理和执行，日志归档管理 ，策略管理 ，时钟 校时等服务。
（４）字幕子系统：包括三台网络字幕 机，在编辑站点完成字幕素 自动计审服务器 ，负责计审任务的管理分配和执行。ＭＤＣ服务器 ，管
材 的编辑 ，保存到远程路径 供字幕播 出站点调 用，可以根据正播表编 理 近 线 存 储 。
号的采集处理，并传输至单片机芯片来进行 计数。速度 检测模 块仅仅 和 ＵＬＮ２００３步进 电机驱 动芯片及步进电机组 成，利用步进电机的正
包含了一个简单 电路 ，即点滴速度检测 电路。
反转 使储液瓶高度发生改变，并最 终使得液体速率改变。
速度控 制模 块 ：该模块 中 ＳＴＣ８９Ｃ５２芯片对接 收到的数 据进行
基于单片机的液体点滴红外测速
基于单片机的液体点滴红外测速内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 1 - 页2011-5-13基于单片机的液体点滴红外测速第一章绪论1.1 本论文研究的背景静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容，在各个医院的医疗工作中被广泛应用,据统计住院输液率为70% ~ 80%。
它不仅是一种重要的给药途径,而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。
在输液过程中,输液速度是一个很重要的参数, 一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定。
同时，在静脉输液过程中，必须有人陪护，以防鼓包等事故发生，尤其对术后几乎需要24小时不间断输液的患者的监护，更是让护理者身心憔悴。
当护理者发生困倦时，极易发生事故。
通过调查得知,目前几乎所有医院因种种原因仍没有采用输液监控系统,而是采用传统的输液方法, 即将液体容器挂在一定高度，利用液体静压原理与大气压的作用使液体下滴，将大量灭菌药液直接滴入静脉内，从而达到治疗目的。
用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。
由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的，需要根据经验来调节, 使得点滴流速不够准确，影响了治疗效果，以至危害病人健康。
当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 2 - 页2011-5-13 及时换药或拔针头，将会出现回血等情况。
为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况，这样容易导致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。
同时，护士也需要不停地巡视病房，增加工作负荷，有时还会产生医疗纠纷。
基于以上情况，针对上述现象，我们需要一种能够动态显示滴速、精确控制点滴滴速，并且能在液体走空前发出声像警报的低价、实用、智能的输液控制报警系统，对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势。
1.2 国内外研究现状及发展趋势陷国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。
基于单片机的输液监控系统设计
摘要输液是医院常用的治疗手段，传统输液过程中存在着输液速度不精确，需要人工监护等弊端。
本文设计了一种以C8051F410单片机为核心的布线式输液监控系统用以解决此问题。
系统通过RS-485接口实现有线通信与监控，具有液滴检测，液滴速度调控，报警等功能。
采用红外传感器技术检测液滴和输液高度，单片机用以实现输液速度计算和显示，通过查询键盘，将实时设定的点滴速度值与实际输液速度进行比较，来控制步进电机调节输液瓶高度，从而控制点滴速度，输液结束或异常时自动报警提示。
关键词: 输液监控；单片机；液滴检测；速度调控ABSTRACTInfusion as a treatment is commonly used in hospital. During the traditional transfusion, the rate of infusion is imprecise, it also requires manual monitoring and exists other defects. This paper design a cabling type system which using C8051F410 single-chip as its core to solve above-mentioned problems.This system through the RS-485 interface to achieve communication and monitoring, It has many functions, such as testing the drop, controlling the speed of drop and alarm functions. Using infrared sensors to detect a liquid drop and the height of liquid medicine, the micro-controller achieve to calculate and display the speed of drop.From querying the keyboard in real time to read the value of the set rate, the system compares the set rate with the actual infusion rate to control the stepper motor running to adjust the infusion bottle’s height, and thus control the rate of drop.When the infusion is ending or abnormal,the system will start the alarm program.KEYWORD: infusion monitor; single-chip;speed detection;speed control目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)1.3 论文的组织结构 (2)第2章系统总体设计 (3)2.1 系统整体框图 (3)2.2 C8051F410单片机介绍 (3)第3章系统硬件设计 (5)3.1 方案论证 (5)3.1.1液滴速度检测方案 (5)3.1.2液位检测方案 (5)3.1.3速度控制方案 (5)3.1.4电机选择及控制方案 (6)3.1.5键盘显示单元 (6)3.2 模块的硬件设计 (7)3.2.1系统的组成单元 (7)3.2.2 通信接口电路设计 (8)3.2.3液滴信号检测模块 (8)3.2.4键盘及显示模块 (8)3.2.5声光报警模块 (13)3.2.6电动机驱动模块 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1 软件设计框架 (14)4.2 芯片主要寄存器介绍 (16)4.2.1 PCA计数器/定时器 (16)4.2.2 PCA捕捉/比较模块 (16)4.2.3 PCA控制寄存器 (17)4.3 算法分析与实现 (18)4.3.1 电动机的转速 (18)4.3.2 蜂鸣器音频和音量 (20)4.3.3 滴速的检测 (21)4.4 测试结果与分析 (22)4.4.1 测试方案 (22)4.4.2 主要测试结果 (23)4.4.3 测试结果分析 (23)结论 (24)参考文献 (25)附页 (26)第1章引言1.1 课题背景上世纪90年代至今，国内外相关的专家积极探索，输液监控系统一直在不断改进。
基于51单片机的液体点滴速度监控装置
键盘控制 数码显示
设定滴速
显示滴速
红外水位 判断系统
80C51
扬声器 声光报警
速度反馈
电机驱动
红外测速系统
步进电机 改变高度
图 4 电机控制液态点滴原理框图 3.1 系统的硬件设计 3.1.1 步进电机部分 随着生产过程机械化、电气化和自动化的不断发展，出现 了各种类型的特种电动机。这些电动机的工作原理，一般与普 通的异步电动机和直流电动机的基本原理近似，但是它们在性 能、结构、生产工艺上各有其特殊性，多用于自动控制过程中。 步进电机就是其中的一种。 步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点 讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按 设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。您可以通过控制 脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您 可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而 达到调速的目的。 3.1.2 红外测速 红外传感器是作为光电传感器的一种，我们先来介绍一下 反射式红外传感器，它是一种可以利用其对物体表面黑度的敏 感特性，应用于测量微小的位移。从光源红外发射管发射出的 一定强度的光束到达测量面后，根据物体表面的不同黑度和表 面光洁度，部分光散射和反射到红外敏感接收管转变成为和接 收管接收到的光强成正比的电信号。 若在具有同样表面光洁度的一块测量面上涂上黑白涂料， 有意造成反射光强的不同。当红外光束的光斑从黑色移动到白 色区域时，接收管输出的电信号将产生一个阶跃，阶跃的过程 主要取决于光斑的大小、测量面的移动及电信号响应的速度 等。虽然水滴的速度不快，红外线足以响应，但是水是透明的不 好反射，它的反射信号几乎没有，所以利用反射式红外传感很 难测到信号。 下面介绍一下对射式红外传感器，其原理和反射式红外传 感器差不多，只不过我们经过实验发现对射式红外传感器对水 滴的测量信号会更好一些。
基于单片机实现液位和液体流速检测系统
基于单片机实现液位和液体流速检测系统液位和液体流速检测是工业自动化领域中常见的应用之一，可以用于监测液体的水平和流速，以便实时监测和控制。
本文将介绍如何基于单片机实现液位和液体流速检测系统，包括硬件设计和软件实现。
一、硬件设计1.传感器选择液位检测可以使用多种传感器，常见的有浮球式液位传感器、电容式液位传感器和超声波液位传感器。
流速检测可以使用热式流量传感器或涡街流量传感器。
根据实际需求选择合适的传感器。
2.接口电路设计将传感器与单片机相连接，需要合理设计接口电路。
例如，使用模拟传感器时，需要使用AD转换器将模拟信号转换为数字信号；使用数字传感器时，可以直接将数字信号输入到单片机的IO口。
3.信号处理电路设计根据传感器的输出信号特点进行信号处理，例如滤波、放大、线性化等。
通过信号处理，可以优化传感器输出信号的精度和稳定性。
4.LED显示电路设计可以使用LED灯来显示液位和流速的信息。
设计合适的显示电路，根据单片机的输出信号控制LED灯的亮灭。
二、软件实现1.初始化设置通过单片机初始化IO口、串口和定时器等外设，并配置相关参数。
例如，在液位检测系统中，配置AD转换器的参考电压和采样率；在流速检测系统中，设置定时器的计数频率。
2.传感器采集数据通过适当的采样频率，使用单片机读取传感器的输出信号，并将其转换为数字量。
对于模拟信号，可以使用AD转换器；对于数字信号，可以直接读取IO口电平。
3.信号处理根据传感器的输出信号特点进行信号处理，例如滤波、放大和线性化。
通过合适的信号处理算法，可以提高传感器输出信号的精度和稳定性，并得到更准确的液位和流速信息。
4.数据显示将处理后的液位和流速数据通过串口或其他通信方式发送到外部设备进行显示。
可以使用LED灯来简单显示液位和流速的信息，也可以使用LCD液晶显示屏或其他更友好的显示设备显示更详细的信息。
5.控制功能根据实际需求，可以在系统中加入控制功能。
例如，根据液位或流速的变化控制阀门、水泵或其他设备的开关，实现对液体的自动控制。
基于单片机的医疗点滴输液控制系统毕业设计
目录摘要Abstract目录第一章绪论 (1)1.1 计算机控制系统概述 (1)1.2 智能化输液系统的展望 (2)1.3 智能化输液系统的发展状况 (3)1.4 课题来源及意义 (5)1.5 本课题解决的主要问题 (5)第二章方案论证 (7)2.1 系统设计要求 (7)2.2 方案比较 (8)2.3 设计方案 (12)第三章硬件系统分析 (13)3.1 硬件总体结构 (13)3.2 检测与控制电路设计 (16)3.2.1 滴速检测电路 (16)3.2.2 液位报警检测 (18)3.2.3 电机驱动控制电路 (19)3.2.4 键盘、显示和报警电路 (20)3.2.5 串行通讯接口电路 (26)3.2.6 电源转换模块 (27)第四章软件设计 (28)4.1 总体软件设计流程图 (28)4.2 中断子程序软件设计 (29)4.3 显示模块软件设计 (31)4.4 上位机通讯模块 (33)第五章结论 (34)第六章致谢 (35)参考文献 (36)附录I (37)摘要随着科技的发展，越来越多的领域需要对流体量或流速进行精确控制。
尤其现代医疗领域对静脉输液流速和护理的要的流求越来越高目前,我国的医疗机构进行点滴注射时,大都采用传统的人工监护手动控制的方法,由于医护人员少病人多,容易因监控处理不及时而引发的医疗事故. 由此可见对类似于这些治疗过程采用自动化监控和管理势在必行..本装置就是采用89C51控制步进式电机挤压输液管控制液体点滴速度，并采用红外线光电传感器检测点滴速度，具有反应快，灵敏度高的优点。
并详细介绍了单片机组成的电机控制系统，以及通过BC7281芯片完成键盘和现实电路的设计。
该系统还可以通过RS-485芯片与上位机组成主从控制网络，实现统一控制。
并具有输液和报警等功能，使用灵活方便。
关键词：89C51 步进式电机红外线传感器BC7281 RS-485AbstractAlong with the technological development, more and more realms needdischarge or current velocities of the convection proceed precision control,The particularly modern medical treatment realm loses the liquid current velocity to the vein to want with the nursing of flow to beg more and more high.At present, China's medical institutions to drip injection, the most Guardianship of the traditional manual method of manual control, as a result of health care Less staff and more patients, easy to deal with due to monitor timely and triggered Medical malpractice. It can be seen on the course of treatment similar to those used Automated monitoring and management is imperative. This device is to adopts a 89C51s enter the type electrical engineering squeeze to lose the liquid control system liquid intravenous drop speed. Combining the adoption infrared ray light fax feels machine examination intravenous drop speed,respond quick,the sensitivity is good. Combine detailed introducing the single electrical engineering control system that a machine constitute, and pass to expand BC7281 design for completing keyboard with realistic electric circuits. That system can also pass the slice of RS-485 constitutes with place of honor machine the lord from the control network, realizes to unify the control. Combine to have the liquid of lose over the friendly bubble reports to the police to wait the function, using the vivid convenience.Keywords: 89C51s the type of stepping the sensor BC7281 RS-485第一章绪论随着我国医疗事业的发展和计算机的普及与提高，计算机控制技术越来越多地应用于各行各业中，传统的医疗护理方式已经不能满足医护人员和患者的需求了。
毕业设计(论文)-基于单片机的智能化液体点滴速度监测与控制装置设计模板
摘要目前大小医院中所使用的静脉输液器都是悬挂一定高度才能输液，输液速度难以准确限制，这对特护病人和对输液速度有较严格的病人是不方便的。
目前的输液监控报警器笨重、体积大、价格太高，增加医院和病人的费用。
所以如果有液体点滴速度监控装置，必将深受医务人员和病人的欢迎。
因为它有许多的优点，如：可以用按键准确控制速度，可以报警，设备结构简单，费用低等。
所以对液体点滴速度监控的研究十分有意义。
利用单片机设计并制作一个智能化的液体点滴速度监测与控制装置。
该装置由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，设定范围为20~150(滴/分)，控制误差范围在10% 1滴左右。
从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于3分钟。
同时在水到达警戒线以下时能发出报警信号。
该系统是以单片机89C52为核心，采用了步进电机控制装置、红外光电传感滴速检测装置和通过单片机扫描测量、采用PID控制算法控制直流电机传动装置来实现一个点滴速度自动控制系统。
还扩充了掉点数据存储，实施远距离两线制多机通信、语音报警、系统开机自检、回血报警等功能，增强了系统的实用性。
而且由于采用红外光电传感和电容传感配合单片机及可编程逻辑器件，速递测量和控制精度高。
整体结构设计合理，运行稳定。
主机从机间采用自动检测多路访问协议，很好的解决了多机共用一根通讯线的比特流碰撞问题。
关键字：点滴速度，红外传感，步进电动机，52单片机目录1 单片机89C52概述 (1)1.1 AT89C52单片机 (1)1.1.1 89C52输入/输出引脚简介 (1)1.1.2 89C52的存储器配置 (3)1.1.3 电可擦除可编程只读存储器（E2PROM） (3)2 方案 (4)2.1 方案比较，设计与论证 (4)2.1.1控制方案比较 (4)2.1.2 液滴检测方案比较 (4)2.1.3 点滴速度控制方案 (5)2.1.4 储液液面检测方案 (7)2.1.5 通信方案比较 (7)2.1.6 主从机网络通讯构建方案 (8)3 理论分析 (9)3.1 PID控制算法 (9)4 系统设计 (10)4.1 主站部分 (10)4.1.1 主站键盘和显示部分 (10)4.1.2 电源设计 (12)4.1.3 主站软件流程 (12)4.2 从站部分 (13)4.2.1 点滴检测 (13)4.2.2 点滴速度控制模块 (14)4.2.3 步进电机的驱动 (15)4.2.4 警戒检测 (15)4.2.5 传感及测量电路 (16)4.2.6 数字滤波 (18)4.2.7 掉电数据存储 (18)4.2.8 从站软件流程 (18)4.3 通信部分 (19)4.3.1 主从机网络通讯方案 (20)4.3.2 通信方案的选择和硬件结构 (20)4.3.3 通信报文协议 (21)5 调试 (22)5.1 硬件调试 (22)5.2 软件调试 (22)5.3 软硬综合调试 (22)6 总结 (23)感谢 (24)附录一：参考文献 (25)附录二：程序清单 (26)1 单片机89C52概述本设计主要针对AT89C52单片机芯片来设计的。
输液点滴速度检测仪设计-2
输液点滴速度检测仪设计摘要随着科学技术的飞速发展，越来越多的领域需要对流体的流量或流速进行精确控制，尤其是在医疗领域方面。
例如，临床上应根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。
输液速度对病人和医疗人员来说都是至关重要的。
不适当的输液速度会给病人带来危险，还会给医护人员带来不必要的麻烦，因此用一个输液控制仪器来进行输液速度的控制是很有意义的。
本文介绍的基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机为核心，并与直射式光电传感器相结合的液体点滴测量系统，它具有很高的应用价值和现实意义，运用实时LED模块，采用了汇编编程工具进行软件设计。
系统设计充分考虑了信号检测电路及显示电路的可靠性与稳定性。
该测量仪的特点是:操作简单、点滴速度测量稳定可靠、动态显示及时准确、成本低廉。
本文首先介绍了常用医用输液仪器的分类和现状以及未来医用输液仪器的发展趋势。
其次，根据系统设计要求制定出传感器、单片机、显示模块等重要器件的选择方案，接着，根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、液体点滴的实时显示和报警等功能。
最后，介绍了和系统硬件配套的软件设计过程。
关键词:传感器，单片机，输液，点滴速度，LED显示，计数目录前言 (1)第一章液体点滴速度检测仪的传感器设计与分析 (3)§1.1红外传感器概述 (3)§1.1.1 直射式光电传感器 (3)§1.1.2 直接反射式光电传感器 (4)§1.1.3 槽式光电传感器 (4)§1.1.4 反射板反射式光电传感器 (4)§1.2传感器的设计 (5)§1.2.1 传感器的选用原则 (5)§1.2.2 传感器的选用 (6)§1.3传感器的几何光学分析 (7)§1.4本章小结 (7)第二章硬件设计 (8)§2.1系统总体设计 (8)§2.2传感器滴数检测电路 (9)§2.3发射器与接收器 (9)§2.3.1 红外发光二极管 (9)§2.3.2 光敏三极管 (10)§2.4电路参数的计算 (11)§2.5单片机的选择 (12)§2.5.1 现有主流单片机的概述 (12)§2.5.2 单片机的选用 (13)§2.6显示部分设计与分析 (15)§2.6.1 数码管的选用与特性分析 (16)§2.6.2 74LS245 分析与使用 (17)§2.6.3 74LS06 分析与使用 (18)§2.7硬件设计总原理图和PCB图 (19)§2.8本章小结 (19)第三章软件的设计 (20)§3.1软件设计概述 (20)§3.1.1 WAVE仿真环境的硬件特点 (21)3.1.2 WAVE仿真环境的软件特点 (22)§3.2主程序 (23)§3.3显示子程序 (25)§3.3.1 显示子程序流程图 (25)§3.3.2 动态显示分析 (25)§3.3.3 计数子程序分析 (26)§3.3.4 计数子程序流程图 (26)§3.4本章小结 (27)第四章系统调试 (29)§4.1焊接与检测 (29)§4.2系统调试 (29)§4.3调试图 (29)§4.4本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)附录 (35)附录一 (35)附录二 (37)。
基于单片机的红外线液体点滴测速装置
摘要本文在分析研究国内外关于液体点滴测速器的基础上，结合工业控制中的光电传感器和单片机原理，应用到本文中液体点滴测速器的系统设计中。
提出了系统的理论设计模型，完成系统的硬件构建和软件设计，并进行测试。
液体点滴测速器实现了点滴速度的自动调节，使点滴输液速度的控制变得更加方便和安全。
该系统由点滴速度测试系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。
点滴速度测试系统选择红外光电传感器和单片机进行速度的计算，其中红外光电传感器作为近距离传感器是最理想的，单片机选择80C51，外加接口扩展电路8155。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，控制调节步进电机高度实现液体点滴速度的控制。
根据一定滴数N滴下所经过的时间t计算点滴的速度，采用矩阵式键盘，设定范围20~150(滴/分)，控制误差范围在10%±1滴左右，从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于2分钟。
同时，在药瓶中的液体到达警戒线2~3cm以下时能发出报警信号。
以LCD液晶显示器、RS232串行通信为输出的部件。
增加时钟和温度显示功能，这样就可以在不用点滴测试时当作时钟和温度显示装置，增加了系统的多功能性。
关键词点滴速度；红外传感；步进电动机；单片机AbstractIn this thesis, the intelligence speed control system for transfusion are taken as research objects. On the basis of analysis of internal and overseas systerm, combining the method and theory of infrared transducer and MCU in the domain of the system, it constitute the intelligence speed control system for transfusion, and expound the theory design and the model of this system.The paper established the overall research plan for the system. The system could detect the drops and the location of liquid through the transfer line with optic-electric detects technique. Control the high of bottle with an electromotor, realization transfusion speed automatic adjust, made transfusion become more conveniency and safety.The apparatus consists of liquid drop speed testing system, liquid drop speed controlling system, LED display system, MCU system, the key board and alarming system.It uses the infrared transducer, which is the best choice for checking and controlling liquid dropping speed. The MCU is C81, combing with 8155 interface extented. A nd it uses the principle of the water’s press transforms when the height of the water transforms, and then to control the working status of the stepping engine. The liquid dropping speed can be set by the matrix keyboard. The speed is accounted by the drops per minute. When the height of water level is decreased to the alarming value (2-3cm) , it gives the alarm signal at the same time.The output components inculde LCD and RS232.Meanwhile, the system carries on temperature and time display. By this way, the versatility of this systerm is raised. This method is proved by experiments.Keywords: Liquid dropping speed, infrared transducer, stepping engine, MCU目录液体点滴测速装置 (V)第1章绪论........................................................................................................ V I 液体点滴测速器的发展 (VI)1.1.1 课题背景 (VI)1.1.2 研究的目的及意义 (VII)国内外研究现状及发展 (VII)1.2.1 测控系统的现状 (VII)1.2.2 工控机在测控系统中的应用 (VII)本文的主要工作 (IX)第2章系统设计原理 (X)设计思路 (X)系统框图及工作原理分析 (X)点滴速度的测量 (XII)2.3.1 点滴速度 (XII)2.3.2 数据采集方案的选择 (XII)液面高度的检测 (XV)控制调节滴速 (XV)电源、显示模块 ..................................................................................................... X VI 异常报警 (XVII)2.7.1 液位过低报警 (XVII)2.7.2 电机进、退夹锁死报警 (XVIII)2.7.3 键盘操作不规范报警 (XVIII)第3章系统的硬件组成 (XIX)单片机..................................................................................................................... X IX 步进电机................................................................................................................. X XI 传感器. (XXII)键盘和显示器 (XXII)通讯 (XXIII)第4章系统软件编程................................................................................. X XIV 简述. (XXIV)4.1.1 上位机软件 (XXV)4.1.2 下位机软件 (XXVI)电机控制算法的选择 (XXVI)信号处理程序 (XXVIII)附加功能 (XXIX)第5章系统测试 (XXX)软硬件调试 (XXX)5.1.1 硬件调试 (XXX)5.1.2 软件调试 (XXX)5.1.3软硬件联合调试 (XXX)功能测试及结果分析 (XXX)结论................................................................................................................. X XXII致谢 (XXXIII)参考文献 (XXXIV)液体点滴测速装置液体点滴测速装置 (V)第1章绪论........................................................................................................ V I 液体点滴测速器的发展 (VI)1.1.1 课题背景 (VI)1.1.2 研究的目的及意义 (VII)国内外研究现状及发展 (VII)1.2.1 测控系统的现状 (VII)1.2.2 工控机在测控系统中的应用 (VII)本文的主要工作 (IX)第2章系统设计原理 (X)设计思路 (X)系统框图及工作原理分析 (X)点滴速度的测量 (XII)2.3.1 点滴速度 (XII)2.3.2 数据采集方案的选择 (XII)液面高度的检测 (XV)控制调节滴速 (XV)电源、显示模块 ..................................................................................................... X VI 异常报警 (XVII)2.7.1 液位过低报警 (XVII)2.7.2 电机进、退夹锁死报警 (XVIII)2.7.3 键盘操作不规范报警 (XVIII)第3章系统的硬件组成 (XIX)单片机..................................................................................................................... X IX 步进电机................................................................................................................. X XI传感器 (XXII)键盘和显示器 (XXII)通讯 (XXIII)第4章系统软件编程................................................................................. X XIV 简述. (XXIV)4.1.1 上位机软件 (XXV)4.1.2 下位机软件 (XXVI)电机控制算法的选择 (XXVI)信号处理程序 (XXVIII)附加功能 (XXIX)第5章系统测试 (XXX)软硬件调试 (XXX)5.1.1 硬件调试 (XXX)5.1.2 软件调试 (XXX)5.1.3软硬件联合调试 (XXX)功能测试及结果分析 (XXX)结论................................................................................................................. X XXII致谢 (XXXIII)参考文献 (XXXIV)第1章绪论液体点滴测速器的发展1.1.1 课题背景点滴输液是医疗常用手段。
51单片机-红外点滴测速程序
51单片机-红外点滴测速程序#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit beep = P1^0;sbit dula = P3^6;sbit wela = P3^7;uchar qian,bai,shi,ge;uint speed = 0,speed_tmp = 0;uint num0,num1;uchar time_out = 0;uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};uchar code tablewe[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};void init();void delayms(uint);void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge); void main(){init();while(1){display(qian,bai,shi,ge);if(time_out == 1){speed_tmp = speed * 12; //每分钟的点滴数目等于每5秒的数目乘以12speed = 0;qian = 0;bai = speed_tmp/100;shi = (speed_tmp%100)/10;ge = speed_tmp%10;// speed = 0; //点滴数目清?time_out = 0;}}}void init(){TMOD = 0x11; //设置定时器0和1为工作方式1（0001 0001）TH0 = (65536-45872)/256; //装初值TL0 = (65536-45872)%256;TH1 = (65536-45872)/256;TL1 = (65536-45872)%256;EA = 1; //开总中断ET0 = 1; //开定时器0中断ET1 = 1; //开定时器1中断EX0 = 1; //开外部中断0EX1 = 1; //开外部中断1TR0 = 1; //启动定时器0TR1 = 1; //启动定时器1IT0 = 1; //外部中断0低电平触发IT1 = 0; //外部中断1低电平触发beep = 1; //关闭蜂鸣器}/******************************外部中断0 P3^2 **********************************************/void Int0() interrupt 0 //点滴检测部分，能触发中断，说明有点滴滴下{EX0 = 0; //开外部中断0num1 = 0; //计数器1清零speed ++; //点滴数目加1EX0 = 1; //开外部中断0delayms(1);}/******************************外部中断 1 P3^3 **********************************************/void Int1() interrupt 2 //液面检测部分{EX1 = 0; //开外部中断0beep = 0; //如果触发外部中断，即检测脚为低电平，低于检测液面，蜂鸣器报警EX1 = 1; //开外部中断0}/******************************定时器中断0**********************************************/void T0_time() interrupt 1{TH0 = (65536-45872)/256; //装初值TL0 = (65536-45872)%256;num0 ++;if(num0 == 40) //每隔2s测一次点滴数{num0 = 0; //计数器0清零time_out = 1;}}/******************************定时器中断1**********************************************/void T1_time() interrupt 3{TH1 = (65536-45872)/256; //装初值TL1 = (65536-45872)%256;num1 ++;if(num1 == 60) //若3s时间到，还未检测到点滴滴下{beep = 0; //蜂鸣器报警}}void delayms(uint xms){uint i,j;for(i = xms;i > 0;i--)for(j = 110;j > 0;j--);}/******************************数码管显示函数**********************************************/void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge){dula = 1;P0 = table[qian];dula = 0;wela = 1;P2 = tablewe[3];wela = 0;delayms(5); dula = 1;P0 = table[bai]; dula = 0;wela = 1;P2 = tablewe[2]; wela = 0; delayms(5); dula = 1;P0 = table[shi]; dula = 0;wela = 1;P2 = tablewe[1]; wela = 0; delayms(5); dula = 1;P0 = table[ge]; dula = 0;wela = 1;P2 = tablewe[0]; wela = 0; delayms(5);}。
基于单片机的红外点滴测速系统方案设计
基于单片机的红外点滴测速系统方案设计摘要：21世纪以来，电子信息技术的飞速发展为人类日常生活的诸多方面都带来了翻天覆地的变化。
结合微型控制技术的医院医疗设备更是走上了更加智能化的道路。
传统采用人工控制方式去操作医疗器械不仅占用较多人力资源，而且可靠性低，逐步被淘汰。
依靠医护人员凭借对患者病情的了解设定点滴速度的输液方式已经变得不方便、不可靠，因此有必要研究设计廉价实用的医疗输液点滴速度检测装置以满足更多的医疗需求。
本文设计的红外点滴检测系统以AT89S52单片机为控制核心，键盘和红外对射管构成输入设备，液晶显示器、发光二极管以及蜂鸣器构成输出设备。
由传感器检测点滴信息变化并通过LCD1602进行显示；采用独立式按键设置点滴速度安全范围；当点滴速度不满足设定范围时，由发光二极管和蜂鸣器实现声光报警。
软硬件调试结束以后，整个系统运行正常，基本实现既定功能。
关键词：单片机；红外对射传感器；点滴速度；LCD1206引言一、系统研究背景及意义在现代临床医学中，为病人进行静脉输液是医院进行医疗救治的一项重要手段，是输送人体所必需营养物质如葡萄糖等体液的主要方法。
众所周知，根据病患疾病严重程度以及身体实际情况以安排合理的输液点滴速度对于稳定病人康复起着十分重要的作用。
很多时候，因病昏迷患者或者术后未苏醒患者，他们很容易因肢体机械反应引起扎针处发生鼓针，或者有其他外力因素导致输液快慢难以控制。
鉴于上述情况，为防止此类医疗事故发生，医院通常会安排护士在病人输液期间进行全面监护。
但是护理人员长时间工作状态下难免发生疲惫松懈，很难第一时间发现病人输液异样，况且就液体点滴速度来说，通过人眼观察计算的方法可靠性较低。
针对上述现实情况，研究并设计一种精确检测液体点滴速度的输液控制系统具有很强的实用价值和经济意义。
现今医疗器械逐步走上更加人性化、智能化的道路，势必为人们的生活带来翻天覆地的变化。
1.国内外研究现状对于智能输液装置的研究最早可追溯到上世纪八十年代，随着患者对于输液需要的增加，传统输液器材可控性低这一缺陷逐渐暴露出来，美国、德国等欧美发达国家在输液器材改造上进行卓有成效的研究，并在上世纪末率先研制出实用的智能医疗输液系统。
基于51单片机的液体点滴速度监控装置5000
目录1 引言 (1)2系统基本总体设计 (1)2.1设计要求 (1)2.1.1 基本要求 (1)2.1.2 发挥部分 (2)2.1.3 说明 (2)2.2.系统各个模块的选择与论证 (3)3 系统的硬件设计 (4)3.1系统硬件的基本组成部分 (4)3.2主要单元电路设计 (5)3.2.1 点滴速度测量电路设计 (5)3.2.2 点滴速度控制电路设计 (6)3.2.3 键盘显示电路 (7)4 系统的软件设计 (8)4.1系统的主程序设计 (8)4.2检测点滴速度子程序 (8)4.3点滴速度控制子程序 (8)4.4键盘显示子程序 (9)4.5程序设计 (10)5 结束语 (13)参考文献 (14)基于51单片机的液体点滴速度监控装置摘要：随着电子技术的发展，医疗设备也在发生着一些变化，而传统的人工式监护方式显然已经越来越不能满足当今的监护需要了。
目前，我国医疗机构在进行输液治疗时，输液速度的控制还是采用人工方。
常规临床输液，普遍采用挂瓶式输液，并用眼睛直接观察，依靠手动夹子来控制输液速度，这样的操作方式不能精确控制输液的速度，而且工作也量大。
因此，就需要既廉价又实用的医疗输液检测监控装置来满足现今的医疗需求。
利用单片机设计并制作一个智能化的液体点滴速度监测与控制装置。
该装置由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机装置、键盘和报警系统等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，设定范围为20~150（滴/分），控制误差范围在10%±1滴左右。
从改变设定值起到点滴速度基本稳定整个过程的调整时间小于3分钟。
关键词：点滴速度；红外线传感；步进电动机；51单片机1 引言单片机的发展前景颇为广阔，在各个领域中都用到了单片机控制，如；工业控制，交通控制，信息方面等，随着科学技术的进步，我们在各方面都采用了自动控制取代人工控制，医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全和医疗水平的提高都离不开科学技术，把高科技应用到医疗事业上是对医疗事业的一大促进与补充。
基于单片机的输液滴速控制系统毕业论文
基于单片机的输液滴速控制系统摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
利用单片机设计一个智能化的液体点滴速度监测与控制系统。
该系统由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。
应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。
点滴速度可用键盘来设定，同时在水到达警戒线 (2-3cm)以下时能发出报警信号。
关键词：点滴速度步进电动机单片机The design of the liquid inputing system besing onone-chip computerAbstractWith the development at full speed of science and technology in recent years, the application of the one-chip computer is being moved towards deepenning constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the concrete hardware structure , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The design of an intelligent speed monitoring and control system are controlled with single chip microcomputer.It is composed of a water droplet test system speed control system display,keyboard and alarm system.Application of the principle of the water pressure changes with height.To control the drop speed by lifting control of walking machine.You can use the keyboard to set the bit rate,as the same time,the water reached below the line(2-3cm)can be issued a warning signal.Key words: Drip Speed Step Motor Chip Microcomputer目录前言 (1)第1章课题研究价值 (2)第1.1节选题背景 (2)第1.2节课题的主要容 (2)第1.3节研究目的与发展前景 (3)第2章系统方案确定 (4)第2.1节系统设计要求 (4)第2.2节系统设计总体方案 (5)第2.3节系统原理框图及原理分析 (6)第2.4节系统各模块方案选择 (7)第3章硬件设计 (11)第3.1节单片机应用系统 (11)第3.2节系统硬件设计 (21)第3.3节主站及通信网络的设计 (21)第3.4节从站电路设计 (28)第4章软件设计 (33)第4.1节检测点滴速度子程序 (33)第4.2节储液检测子程序 (34)第4.3节点滴速度控制子程序 (34)第4.4节键盘显示子程序....................................... (35)第 4.5节系统主程序设计................................................................................ .. (36)第5章系统调试及结果 (38)第5.1节系统的调试 (38)第5.2节系统结果 (38)第 5.3节系统抗干扰措施................................................................................ .. (39)结论 (41)附录 (42)参考文献.............................................................................. .. (49)致............................................................................. (50)前言身为自动化专业的一名学生，我认为科技旨在为人们创造更完美舒适的生活，更完善的科技医疗保证。
基于单片机的智能输液监控器
摘要静脉输液是临床医疗工作中常用的辅助治疗疾病手段,医院在对病人进行输液治疗过程中,需要根据输液的药物和患者的病情选择合适的静脉输液滴流速度。
为了克服传统临床输液中由患者、陪护或医护人员随时观察监视药液余量情况,牵扯精力大、效率低、不利于病区的综合管理，因此开发一套自动检测、报警系统十分必要。
本文介绍了一种基于单片机的智能输液监控器的研制思路和系统结构，这个监控系统，其主机由８０３１单片机构成，可以对２０个床位进行循环检测，分别处理每个床位的输液量、漏液、呼叫三类信号，用ＬＥＤ显示。
为了适应各种不同的要求，系统设置了８位控制键，对诸如总输入量、至少剩余量等。
这种既具有自动控制又具有遥测遥控并且价廉的输液监测系统具有较高的实用价值和较高的社会、经济效益。
并且以单片机为核心构成的对输液状况实时监测和报警的系统，采用独特的光电检测手段提取输液信号，还具有很强的实用性和高的可靠性。
关键词：静脉输液; 自动监测; 单片机AbstractIntravenous infusion of clinical work is commonly used in the adjuvant treatment of the disease means hospitals in the treatment of patients with transfusion process, in accordance with the infusion of drugs and patients choose a suitable condition intravenous infusion flow rate drops. In order to overcome the traditional clinical transfusion from patients, caregivers or medical observation and surveillance liquid cushion at the situation, involving energy, and low efficiency, to the detriment of the integrated management unit, the development of an automated detection, alarm system is very necessary.This paper introduces a single-chip microcomputer-based smart infusion monitor the development of ideas and system structure, this control system, its mainframe from the 8031 composition, can be carried out on 20 beds for detecting, dealing respectively with each bed infusion amount of leakage, call three signals with LED display. In order to adapt to a variety of requirements, system settings of the eight control keys, such as the import of at least the remaining quantity. This not only has a remote control and remote monitoring and inexpensive infusion system has high practical value and high social and economic benefits. And the MCU core components of the infusion of real-time status monitoring and alarm system, a unique means of extracting infusion photoelectric detector signal is also very practical, and high reliability.Keywords:Venous transfusion; Automatic monitoring ; MCU第一章前言点滴输液是医院常用的医疗手段。
基于单片机的液体点滴速度监控装置设计
基于单片机的液体点滴速度监控装置设计文章介绍了一种液滴速度监控装置的设计，键盘输入，数码管显示器，滴液检测，声光报警功能。
实践证明，此设计在医用输液自动监控领域可以很好的运用。
标签：单片机；液体点滴；流速检测1 系统硬件设计1.1 芯片模块AT89S51 是一个低功率、高性能CMOS8位微控制器，片内含4k BytesISP （In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，采用ATMEL公司的高密度非易失性存储器，制造技术，与标准MCS-51指令系统兼容，80针C51的结构装置，芯片8位通用CPU和ISPFlash存储单元，AT89S51已广泛应用在许多嵌入式的控制应用程序。
89S51是89C51的升级版本，89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。
其区别如下：（1）89S51制作的过程中运用了0.35的新技术、降低成本，并将功能效果提升、提高竞争力。
（2）新增加很多功能，性能有了较大提升。
（3）在线编程功能，这种优势是重写程序功能的单芯片内存芯片内，不需要剥离的工作环境。
速度更快、稳定性更好，编程电压也只需要4～5V就可以。
（4）最大工作频率为33MHz，24M工作频率是极限。
（5）89s51具有双工UART串行通道。
（6）单片机内部集成看门狗计时器，即不再需要为单片机外部看门狗定时器单元电路。
（7）89s51带有双数据指示器。
（8）89s51带有电源关闭标识。
（9）有新的89S51加密算法，这使得89S51被破解变得不可能，保密程序大大加强，因此可以有效的保护知识产权。
（10）电源范围：89S5*功率范围为4～5.5v和895*系列是时一般不会低于4.8v和比5.3V更高的工作。
（11）烧写寿命更长：89S5*标称的1000倍，实际上至少在1000倍到10000倍，所以更有利初学者反复燃烧，降低学习成本。
1.2 数据输入按键模块在设备上，系统的输入设备可以使用键盘，键盘可以通过系统参数设置以控制检测范围。
基于单片机的点滴输液报警系统设计
基于单片机的点滴输液报警系统设计摘要：随着现代医学的发展，静脉注射，即将药液注射到人体静脉作为一种常用的临床治疗手段而受到广泛应用。
该方式具有操作方便、疗效快、对身体损害小等特点。
但是相应的，输液操作不当等因素容易产生很多失误，导致医疗事故的发生，如无药注射、注射速度过快、过量注射等，而这些事故很大程度上都是因为无法及时通知给医护人员造成的。
为了缓解因特殊时期的医疗压力产生事故的概率，本文点滴输液产生的部分问题，设计一个报警系统，从一定程度上缓解此类问题，故以STM32系列单片机为主控制器，采用时钟模块记录时间，防止超时产生的无药注射，采用红外传感器进行对液体的测速，采用液位传感器进行对液位的测量，发送相应的控制信号来对液位和流速进行调整，达到报警的目的。
同时，该控制系统还具有LCD液晶显示屏和按键电路，能够对参数进行有效的观测和设置。
从而达到了从另一方面降低了医疗事故发生的概率。
关键词∶STM32；液位；输液报警；传感器一般的点滴输液报警器多采用自助式报警，主要依靠患者及其陪同家属在发现异常后手动通知给医护人员来处理异常情况。
由于一些患者身体行动不便，所以这种模式很大程度上是要依靠患者家属来保证运行的。
一旦身边没有陪同家属，就会导致这种自助式报警模式的容错率大大降低，如何才能更好的保证医疗模式的平稳运行也就成为摆在面前的问题等待解决。
而从整个医疗行业的角度看，近些年来我国愈发强调民生与生命健康权，相较于国外更加重视该方面的研究，虽然投入较大，但未来前景非常广泛。
1 系统设计总体方案点滴输液报警系统整体的结构设计图如图1所示，总体设计由六个部分的主要模块组成：主控制芯片、液位传感器、红外传感器、LCD显示屏、独立按键独立按键、蜂鸣器组成。
首先对液位的监控采用液位传感器，其次对点滴流速的监控采用红外传感器，并将其产生的电信号经过输入后发送到主控制芯片主控芯片上来进行处理，通过按键模块可以在单片机上设置液位和流速的上下限，当液位低于设置参数、输液速度过快或者过低时，均可产生反馈，并使用蜂鸣器进行报警处理，防止事态进一步恶化，另外通过LCD显示屏进行实时显示各参数情况，能够帮助医疗人员快速的了解事态的轻重缓急及其产生原因，防止由于对特殊情况的产生原因判断失误导致的二次伤害[1]。
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基于单片机的液体点滴红外测速内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 1 - 页2011-5-13基于单片机的液体点滴红外测速第一章绪论1.1 本论文研究的背景静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容，在各个医院的医疗工作中被广泛应用,据统计住院输液率为70% ~ 80%。
它不仅是一种重要的给药途径,而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。
在输液过程中,输液速度是一个很重要的参数, 一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定。
同时，在静脉输液过程中，必须有人陪护，以防鼓包等事故发生，尤其对术后几乎需要24小时不间断输液的患者的监护，更是让护理者身心憔悴。
当护理者发生困倦时，极易发生事故。
通过调查得知,目前几乎所有医院因种种原因仍没有采用输液监控系统,而是采用传统的输液方法, 即将液体容器挂在一定高度，利用液体静压原理与大气压的作用使液体下滴，将大量灭菌药液直接滴入静脉内，从而达到治疗目的。
用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。
由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的，需要根据经验来调节, 使得点滴流速不够准确，影响了治疗效果，以至危害病人健康。
当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 2 - 页2011-5-13 及时换药或拔针头，将会出现回血等情况。
为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况，这样容易导致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。
同时，护士也需要不停地巡视病房，增加工作负荷，有时还会产生医疗纠纷。
基于以上情况，针对上述现象，我们需要一种能够动态显示滴速、精确控制点滴滴速，并且能在液体走空前发出声像警报的低价、实用、智能的输液控制报警系统，对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势。
1.2 国内外研究现状及发展趋势陷国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。
早在几年前，发达国家许多住院床位就已经配备了输液泵。
输液泵是一种多功能输液控制器，能够较为精确地控制输液速度，并实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警。
我国只是在一些大医院才有部分配备，且大多是国外产品，类型多样，性能较好，如日本 JMS 株式会社的OT -601型输液泵(控制精度为10%)和 SP - 500型注射泵，美国、德国、以色列等国家也有性能较好的产品。
但是价格普遍比较昂贵，在两万元人民币左右，使大部分三级甲等以下医院望尘莫及。
国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液装置，如北京内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 3 - 页2011-5-13 科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品。
不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较少，性能也需改进，加上不菲的价格，所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额，未能在各级医院大面积的推广普及。
由于规范操作下，输液阻塞、气泡混入是可以避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心的问题。
而且输液完成报警器的研制也成为近年来的一个热门课题，根据前年对国家知识产权局专利信息的查询，已有67种输液完成报警器专利技术，但由于各专利技术或多或少都存在着这样或那样的缺陷。
诸如安全性、可靠性、成本及可操作性等问题，致使真正转化为产品的专利并不多。
作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，作为一种只有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想要顺利推广也是不可能的。
我国是世界上拥有医院最多的国家，具有庞大的消费群体。
近几年来，由于政府的支持，医疗器械发展迅速。
医疗器械是壁垒较高的行业，并且属于国家重点鼓励发展的行业。
按照原国家经贸委指定的《医疗器械行业“十五”发展规划》，到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元，在世界医疗器械市场上的份额将占到5%;到 2050年这一份额将达到 25%，成为世界一流的医疗器械制造强国。
目前医院普遍使用的是人工监控点滴输液装置器, 将液体容器挂在一定高内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 4 - 页2011-5-13 度, 利用势差将液体输入病人体内, 用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速, 医护人员按药剂特性对滴速进行控制。
如何使这种手工操作走向自动化或半自动化, 让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用, 使能自理的病人自己能掌握点滴的速度。
文研究的内容 1.3 本红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用，随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。
所以利用红外传感器来测量水滴的速度比较好。
利用反射式红外传感器很难进行对水的判断，而利用对射式红外传感器，虽然水对红外的遮挡比较弱，但相对反射来说又会强一点。
经过大量的资料考证发现对射式红外传感器能比较灵敏的测出水滴。
本文希望通过传感器检测出液体点滴的的信号，并通过单片机动态显示出液体的速度1.4 本文的内容结构第一章绪论，第二章介绍本论文的总体方案，第三章介绍红外测速的硬件设计，第四章介绍软件编程，第五章总结。
内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 5 - 页2011-5-13第二章红外测速的总体方案2.1 系统的需求分析系统需求分析是在系统设计之前进行收集系统有效信息的阶段，这一阶段的任务通常分两步来完成:首先，从课题来源收集系统的需求信息;其次，对需求进行提炼，以得到系统的规格说明，这些规格说明里包含了系统设计所需的足够信息。
为了使系统正常运行，就必须合理设计系统的整体结构，在系统总体设计时，首先要说明输液监控系统软、硬件功能分配，即确定哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件完成，其次要说明各部分的工作原理，以及工作中各部分之间的关系等问题。
分布式输液监控系统是为了解决输液过程存在的输液速度误差大、输液过程需要有人全程陪护、输液完成时需要人工向护士站报告等问题而设计和开发的一套基于多输液监控仪和 PC形成的有线分布式网络系统，其中各监控仪和PC通过一定的传输协议进行通信，各监控仪采集的数据可自行处理，并可通过 PC进行显示，从而实现 PC对各输液监控仪的监控管理。
通过调研和讨论，分布式输液监控系统应当适合以下条件:内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 6 - 页2011-5-13 多台监控仪由PC进行统一管理; PC和输液监控仪在同一楼层使用，综合考虑布线等因素，可靠距离应当在百米以上;输液监控仪对输液速度进行监视，如果不在设定范围内就在监控仪和 PC上同时进行报警;系统管理软件应该能够对各输液监控仪进行监控;系统应该操作简单，易于使用;系统成本应该控制在合理的价格之内。
基于上述分析，为系统编写了需求表，如表 2.1 所示。
表 2.1 系统需求表内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 7 - 页2011-5-13 2.2 本论文方案的论述与比较2.2.1 点滴检测方案的论述与比较方案一: 采用压力传感器来实现。
在受液瓶下加一压力传感器, 通过感知其压力大小来判断是否有液滴落下。
液滴的质量约0. 05g, 目前精度较高的压力传感器其灵敏度仅0. 1g, 故此方案目前无法检测。
方案二: 采用液位传感器来检测。
将一液位传感器置于受液瓶中, 根据液位传感器感受到的液位起伏来检测是否有点滴落下。
将传感器置于液体中, 不可取,同时由于相邻两次液位差距很小, 会引入较大的测量误差。
方案三: 采用光纤传感器, 将光纤传感器固定于滴斗外侧。
当有液滴滴下时, 光纤传感器感知滴斗壁是否产生特定抖动, 而判定有无液滴落下。
采用光纤传感器, 测量精度较高, 但是光纤传感器的成本很高。
方案四: 采用红外传感器实现, 根据接收到的光强的强弱判断是否有液滴滴下。
由于红外光波长比可见光长, 因此受可见光的影响较小。
此方案成本低, 电路简单, 且不受可见光的干扰, 稳定性好, 因此采用此方案作为点滴检测方案。
因为利用反射式红外传感器很难进行对水的判断, 而利用对射式红外传感器, 虽然水对红外的遮挡比较弱, 但相对反射来说又会强一点。
经过实内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 8 - 页2011-5-13 验可发现对射式红外传感器能比较灵敏地测出水滴。
利用测量相邻点滴下落的时间间隔即可确定点滴速度。
由此方案所选定的装置也可用于判断液位是否到达警戒线。
2.2.2 液位检测方案的论述与比较方案一:可见光发光二极管与光敏三极管传感电路。
由于系统外界光源会对光敏二极管的工作有很大的干扰，一旦外界光亮度改变，就会影响对液滴的判断。
如采用超强亮度发光管可以减小干扰，但功率损失大。
所以方案一不可取。
方案二:不调制的红外对射传感器。
由于直接采用直流电压对发光管进行供电，考虑到平均功率的限制，工作电流不能高于元件的额定值，对投币照射有一定的困难且仍然容易受到外部广元等干扰。
方案三:脉冲调制的红外对射传感器。
红外发射管的最大工作电流是由其平均电流决定的，采用占空比小的调制信号，瞬间电流会达到很大，大大提高了信号噪声比，提高了系统的抗干扰能力。
2.3 系统研究的总体框图基于AT89C52单片机的液体点滴红外测速有5大部分组成，分别是单片机核心部分、LED显示部分、A/D转化单元以及内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 9 - 页2011-5-13 红外传感测速部分和液位检测部分。
通过红外传感测速以及液位检测将信号给A/D转换成数字脉冲，单片机计算脉冲个数然后算出速度。
最后通过LED显示出速度。
输液信号采单片机外围集单元电路AT89C脉冲整形及滴速显示单元A/D转换单元 52 液位检测单元声光报警单元步进电机及驱动2.4 小结本文简单的分析了输液监控系统需求分析，并根据自己的知识提出了本文的总体构成，只涉及滴速模块的设计、动态显示、声光报警的设计。
内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 10 - 页2011-5-13 第三章红外测速的硬件设计3.1 硬件电路3.2 点滴信号检测单元此模块利用对射式红外传感器来检测液体滴速。
内蒙古大学本科学年论文(设计) 第 - 11 - 页2011-5-133.3 液位信号检测单元同速度检测部分一样，本文也曾提出了两种实现方法，即有损探测和无损探测。
考虑到系统的医用卫生标准，医用吊瓶中应尽量避免异物进入，所以选择红外无损探测方案。
虽然吊瓶壁厚度和外直径都比滴斗大的多，但在增大了红外发射功率后，通过有水和无水的储液瓶接收信号差异还是可以达到30 ~ 40mV ，这说明红外无损探测对于越限报警电路来说也是可行的。