基于AT89C52的液体点滴速度检测与控制装置_白龙

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基金项目：牡丹江市科技局攻关项目（Z2015g0003）；牡丹江师范学院省级重点创新预研项目（SY201218）。

输液是医院常用的治疗手段，本输液监控系统，实现了对输液速度的检测与控制，实现了对储液瓶中液面高度的检测报警，并且动态显示输液速度。

并具有手机短信提示、病人治疗基本情况查询等功能。

从而减轻了护士的工作量，同时为医生查房、换药、书写病历等起到了辅助作用。

１系统硬件设计本系统的硬件主要可分为主控电路、光电传感器及整形电路、ＧＳＭ电路和步进电机控制电路。

１．１主控电路。

ＡＴ８９Ｃ５２是整个系统的控制中心，采集到的信号都是在单片机内部进行处理。

它是一个低电压，高性能ＣＭＯＳ８位单片机，片内含８ｋｂ的可反复擦写的只读程序存储器和２５６ｂ的随机存取数据存储器，器件采用ＡＴＭＥＬ公司的高密度、
非易失性存储技术生产，兼容标准ＭＣＳ－５１指令系统，片内置通用８位中央处理器和Ｆｌａｓｈ存储单元，功能强大的ＡＴ８９Ｃ５２单片机可适合较复杂系统控制应用场合［１］。

１．２滴速和液位检测模块。

在测量点滴速度和瓶口液面高度时，我们采用红外传感器，此传感器输出信号变化明显，灵敏度高，是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，它的发光元件和接收元件的光轴是重合的。

当液滴经过它俩之间时，会阻断光路，使接收元件接收不到来自发光元件的光，进而输出一个强信号。

这样就起到了检测作用。

从两个传感器出来的信号都比较大，但都不很稳定，所以我们采用了一个施密特触发器７４ＨＣ１４，通过它对信号进行反向，从而获得稳定的开关量。

７４ＨＣ１４输出的信号分别送给单片机ＡＴ８９Ｃ５２的Ｐ３＾２和Ｐ３＾３及单片机的外中断０和外中断１［２］。

１．３ＧＳＭ电路。

ＴＣ３５ｉ是Ｓｉｅｍｅｉｌｓ公司推出的新一代工业级ＧＳＭ模块。

自带ＲＳ２３２通信接口，可以方便地与ＰＣ机、单片机连机通讯。

可以可靠、安全、快速地实现系统方案中的数据、语音传输和短消息服务。

ＴＣ３５模块的工作电压为３．３～４．８Ｖ，可工作在休眠和空闲状态。

本系统中利用ＡＴ８９Ｃ５２的ＵＡＲＴ口经电平转换后与ＴＣ３５ｉ相连，另用两个Ｉ／Ｏ口控制ＧＳＭ模块的复位和开机。

这样下位机就可以在第一时间利用ＧＳＭ模块向护士和医生发送相关信息了，医护人员的ＳＩＭ卡号可通过护士站上位机软件写入到下位机的Ｅ２ＰＲＯＭ中。

１．４步进电机控制电路。

在本设计中用
ＬＭ２９８来驱动步进电极，ＬＭ２９８在６～４６Ｖ的电压下可提供２Ａ的额定
电流，用较小的封装提供强大的驱动能力，带有电流反馈输出，并有过
热自动关断功能，它的外部需要连接续流二极管。

通过控制电机的正反转来改变滴斗与地面的距离，根据滴斗高度与滴速的对应关系，以达到
控制点滴滴落速度的目的［３］。

２系统软件设计上位机软件由面向对象的３２位可视化高级语言Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ６．０编写完成。

具有系统参数设置、数据发送和接收、本机状态查询、工作站
状态查询、报警、数据管理等功能模块。

主机设有定点和监测从站工作状态两种工作方式，在监测时，主站能任意设定要查询的从站的点滴速度，并可显示从站传输过来的点滴速度，收到从站发出来的报警信号
后，
能声光报警，可用手动方式解除报警状态。

３结论本系统的设计旨在使点滴输液的控制智能化和网络化，经实验环境调试后，记录实验数据并分析实验结果得出以下结论。

滴速误差小于±３（滴／ｍｉｎ），相对误差控制在５％以内。

该系统提高了医疗设备的自
动化水平，给护士输液工作提供方便，同时，让病人感觉到输液更加安
全、放心，具有较高的应用价值，具有较好的社会效益和经济效益。

便于推广和普及。

参考文献[1]欧阳斌林.单片机原理及应用[M].北京：水利水电出版社，2001.[2]李,余学飞,陈光杰等.基于单片机的输液监控系统设计[J].医疗设备信息,2006,21(6):13-14.
[3]杨欣宇,刘正亮.基于AT89C51的液体点滴速度监控系统的设计与实现[J].齐齐哈尔大学学报,2005,21(6):55-57.
调地理信息系统、测量与地图学、计量地理学、地理野外调查方法等展开；实际应用方面可结合当今广为关注的资源问题、环境问题、人口问
题和社会发展问题等重大的人地关系课题实施。

同时，实践教学中要归并传统简单的验证性与操作性实践教学项目，重新设置探究性实践教学环节，增设一定比例的创新性实验内容，让传统实验项目焕发新的生机。

３．４创新实践教学的手段。

当前，信息技术与高等教育课程教学的深度融合已经成为新时期我国高等教育教学改革与提高质量的重要突破口，这也对自然地理学实践教学提出了新挑战。

为此，自然地理学实践教学过程中可以和《地图和测量》、《环境学》、《遥感与地理信息系统》等课程相结合加强ＧＰＳ和遥感等新技术与新手段的应用，注重培养学生的自主学习能力和解决问题的实践能力。

３．５设计科学的实践教学考核体系。

在实践教学考核体系中要定性与定量结合。

在野外实习中，对学生的主动性、创新性、态度和表现进行定性评价，对实践中学生的实践技术成果、采集标本多少、出勤情况等作量化考核，以充分调动学生的主动性与积极性。

在课程总成绩中，适当增加调查报告河课程论文等考核的比重。

实践教学考核要注重学生在实践中的工作态度、工作方法以及实地考察的工作情况和实习报告等方面，对在实践中有创见的学生要适当加分，才能充分调动学生学习的主动性和积极性，更好地完成教学。

结束语目前，用人单位对高校毕业生的实践与操作能力的要求愈来愈高，与高校倚重课堂教学的培养模式越来越矛盾，实践教学已成为制约高
校教学质量和学生就业的重要问题。

为此，高校应重视自然地理学实践
教学，从政策、
经费、人力、物力等多方面给予必要的支持；同时，指导老师应在教学中不断完善和创新自然地理实践教学的模式与内容，以提高学生素质，培养社会需要的创新型人才。

参考文献
[1]王建.现代自然地理学[M].北京：高等教育出版社,2001.
[2]刘富刚.自然地理学实践教学改革与创新的思考[J].实验科学与技术,2009,7(4):108-110,144.
[3]刘富刚,高岩.自然地理学实践教学内容和方法改革[J].聊城大学学报,2004,17(3):98-100.
[4]程东来.野外实习的意义、
作用和建议———以自然地理实习为例[J].咸宁学院学报,2005(2):109-111.
[5]刘贤赵,王庆.自然地理野外实习改革[J].实验室研究与探索,2003(6):36-37.
[6]肖海燕，陈志彪.基于地理专业特色的实验与实习课教学改革研究[J].福建师范大学学报（自然科学版），2011，27(3）：72-75.
[7]刘富刚.自然地理学教学改革与创新思考[J].高等理科教育,2008,81(5):97-100.
山西财经大学教育教学改革项目20141115。

作者简介：韩晋仙（1977-），讲师，硕士，主要从事自然地理的教学和科研工作。

基于ＡＴ８９Ｃ５２的液体点滴速度检测与控制装置
白龙１刘洁２王淑玉１陈玉强１付东辉１李明１
（1、牡丹江师范学院，黑龙江牡丹江1570122、牡丹江医学院附属红旗医院，黑龙江牡丹江157011）
摘要：针对目前医院中点滴输液所存在的问题，以AT89C52单片机作为控制核心，采用精度比较高的红外线光电传感器实现对液
体点滴速度的测量和液位监测，用永磁电机拖动、
控制储液瓶的高度，实现点滴速度的自动调节，使点滴输液变得更加方便和安全，同时系统的GSM 模块为医生查房、换药、书写病历等起到了辅助作用，具有较高的实用价值。

关键词：AT89C52；GSM ；
液位监测８４··。