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1、湖南理工学院毕业设计(论文) 学号14092203182 毕业设计(论文)题目: 分布式智能输液系统 作 者 鲁海东 届 别 2013届 院 别 信息与通信工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师 湛腾西 职 称 教 授 完成时间 2013年5月20日 摘要 随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对各种医疗产品的性能要求也越来越高。传统的输液方式存在着输液速度较快、需要人们看护、输液精度得不到可靠保证等众多缺点，这对特护病人及对输液速度有严格要求的药物来说是非常不利的。本文在分析了传统输液设备不足的基础上，提出了设计一种智能型自动输液器的思想，以单片机为核心，结合光电检测电路，电机控制电路、
2、声光报警电路实现了输液器速度的自动调节，自动测量输液器滴液速度并实时显示，当出现液体不足时能够及时地进行声光报警，利用KEIL设计了整个软件系统，利用单片机仿真软件对整个系统做了仿真，仿真结果显示整机结构设计合理运行稳定，液滴速度测量准备，液滴速度调整速率快，市场应用有很到的价值关键词: 输液器；单片机；光电检测；仿真IAbstractWith the development of science and technology and the improvement of living level, people of various medical product performance r
3、equirements are also getting higher and higher. The traditional method of infusion have many shortcomings such as transfusion speed quickly people need care, infusion precision not reliable, it is very bad for the intensive care patient and the drug needed strict the infusion rate. Based on the anal
4、ysis of the traditional infusion apparatus on the basis of inadequate, presents the thought of designing an intelligent automatic transfusion device using the single-chip microcomputer as the core, combined with the photoelectric detection circuit, a motor control circuit, an acousto-optic alarm cir
5、cuit to realize the infusion speed automatic adjustment, automatic measurement of transfusion dropping speed and real-time display, when the the liquid is insufficient to carry out sound and light alarm,using KEIL design of the whole software system, using single-chip simulation software for the who
6、le system to do the simulation, the simulation results show that the structure design is reasonable and stable operation, the droplet velocity measurement for liquid drop speed, adjust speed, market application is to valueKeywords: infusion device;microcontroller ;photoelectric detection,;simulation
7、II 目 录 摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 分布式智能输液系统的意义21.2 研究内容313 方案设计4第二章 单片机及模块介绍52.1AT89C51单片机62.2 1602液晶介绍72.3ULN2003介绍8第三章硬件系统设计93.1 系统总体设计103.1.2单片机最小系统113.1.3电源电路123.1.4 键控模块13第四章软件部分设计144.1 KEIL usioIl2集成开发环境介绍154.2 程序流程图164.3 仿真结果17第五章 结论及展望18参考文献 19致谢20第一章 绪论1.1分布式智能输液系统的意义病人在医院或者卫生室输液的时候，静脉滴注是常用的一种治
8、疗手段。传统方式主要采用输液泵方式，它的基本原理是将输液瓶悬挂在治疗者的上方，利用重力使液滴滴下，根据输液者的实际情况，依靠医护人员手动调节输液速度。输液完成主要靠人工喊医护人员来完成输液。随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对各种医疗产品的性能要求也越来越高。传统的输液方式存在着输液速度较快、需要人们看护、输液精度得不到可靠保证等众多缺点，传统的输液方式由于人工操作，也容易出现失误，由于输液速度不合适出现的病症比比皆是。对于需要自助式护理的病人来说，往往需要一种可以由病人自己操作、自动控制速度、输液完成自动报警的智能型自动输液器。目前，根据市场调查，各大医院和各种卫生室目前还采用的都是传
9、统的输液方式，利用输液阀对输液速度进行控制，判断速度主要依靠人的经验，不能实时显示，因此，研制一种智能型自动输液系统具有十分重要的意义1.2 研究内容本课题主要研究内容如下：一、利用光电检测，利用单片机实时测量输液器滴液速度。 二、利用1602字符型液晶实时显示输液器的滴液速度。三、自动调节输液速度，患者只需按一个键。四、当输液完成后，输液器能产生声光报警。五、低功耗。具有较高的精度和可靠性以保证使用者的安全。六、可采用电池或交流电两种供电方式。13 方案设计 该设计采用红外对管对液滴速度进行检测，利用单片机的定时/计数器进行计算，控制1602实时显示，通过按键来控制步进电机来控制液滴的滴液速
10、度，对整个电路利用PROTEUS进行了仿真 第二章 单片机及模块介绍2.1AT89C51单片机 AT89C51是一个包含4KBROM（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压，高性能的CMOS8位微型处理器，通常我们叫它单片机。AT89C51可反复读写100次以上。该器件基于ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，兼容工业标准的MCS51指令集和输出管脚。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机在很多嵌入式系统中得到了很广泛的应用因为其低廉
11、、高效的特性。 图2.1 AT89C51硬件图一、主要特性：（1）兼容MCS-51。 （2）4K字节可编程闪烁存储器。（3）寿命：可擦写1000次左右。（4）数据保留时间：10年左右。（5）全静态工作：0HZ-24HZ。（6）三级程序存储器锁定。（7）128*8位内部RAM。（8）32可编程I/O线。（9）两个16位定时器|计数器。（10）5个中断源。（11）可编程串行通道。（12）低功耗的闲置和掉电模式。（13）片内振荡器和时钟电路。二、管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I口，每脚可吸收8个TTL门电流，当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
12、P能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0口输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于，内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入
13、时，P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是个双向，内部带上拉电阻的输入输出口，可接收输出4个TTL门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用做输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（TTL）这是由于上拉的缘故。P3口是AT89C51的第二功能复用口，如2.1表所示： 表2.1：管脚备选功能管脚功能P3.0RXD串行输入口P3.1TXD串行输出口P3.2/INT0外部中断0P3.3/INT1外部中断1P3.4T0计时器0外部输入P3.5T1计时器1外部输入P3.6/WR外部数据存储器写选通P3.7/RD外部数据存储器读选通P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLAS
