液体点滴速度监控装置 摘要：本设计综合运用单片机技术、光电传感技术、自动控制技术以及数字显示技术，并以单片机AT89c51为核心,辅以必要的外部电路，实现了液体点滴速度的监测和控制。设计以键盘及红外传感器为输入系统,以数码管、声光报警电路及步进电机为输出系统。
红外传感器的功能是监测点滴滴下的速度以及储液瓶中的液面高度。点滴速度控制是应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理，利用单片机控制步进电动机的升降来控制的。步进电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、下缓慢移动以达到智能控制的目的。此外点滴速度可用键盘来设定，设定范围为20~150(滴/min)。系统能同时显示设定的点滴速度和实测的点滴速度，并能准确测试液位，在液位下降到警戒线处时立即报警，可以通过手动按键来响应报警。
关键词：单片机，速度控制，主、从站，显示装置，声光报警
1.1 引言
随着科技的发展，越来越多的领域需要对液体的流量进行精确控制，如化工领域里对微量化学元素的检测和分析常需精确控制流量，医疗保健领域中药液的输液量与输液速度也需要精确的控制以达到更好治疗效果。
液体点滴速度监控器在生活中主要就是应用于静脉输液。随着医院管理系统趋向于电子化、网络化，如何利用计算机与现代控制技术提高医疗器械的自动化成为目前主要应用方向之一。
由于新医药品不断的出现，在治疗疾病的过程中，采用静点输液治疗方法已越来越普遍。然而，在输液过程中，不同药液均有其不同的最佳滴速要求。滴速过快、过慢均会影响疗效。目前，在临床输液过程中，对病人输液速度的控制基本采用“边看手表的秒针，边查读滴数”的原始方法，由护士人工计数约10~15s，然后换算成1分钟的滴数，显然这种靠肉眼观察计数的输液点滴速度难以精确计量控制，同时在护理人员为病人输液时调节起来浪费时间。随着病房条件的不断改善，每个房间病员人数越来越少，输液结束或换瓶时仍靠病人自己或家属呼叫护理人员换药或拔针，极易造成忽略而出现危险。当然，目前市场上的输液泵能够较好地解决这一问题，但输液泵每只上万元，国产也在几千元，一般三级甲等以上医院至少20~80张床位，需投资几十万元，甚至上百万元，即使效益好的医院也难以承受。针对这种情况，此论文介绍聋用非接触式光电检测技术和单片机技术设计的液体点滴速度监控器，能够对每个病人输液的速度进行简单监控。同时可以在输液结束时发出报警信号呼叫护理人员。该装置独立用于每个病床时成本不过百元，价格低廉、使用简单。 毕业设计说明书目录
1.1 引言……………………………………………………………………………………1
1.2国内外点滴输液监控系统的研究现状 ………………………………………………1
1.3课题目的和意义 ………………………………………………………………………2
1.4主要设计内容 …………………………………………………………………………2
2方案设计及论证 …………………………………………………………………………3
2.1数据采集方案的选择 ……………………………………………………………3
2.2液体点滴速度控制方案的选择 …………………………………………………3
2.3键盘方案的选择 …………………………………………………………………3
2.4警戒液面检测方案的选择 ………………………………………………………3
2.5电机方案的选择 …………………………………………………………………4
2.6计算点滴速度的方案选择 ………………………………………………………4
3硬件设计与实现 …………………………………………………………………………4
3.1液体滴速检测模块 ………………………………………………………………5
3.2高度调整模块 ……………………………………………………………………6
3.3声光报警模块 ……………………………………………………………………7
3.4键盘接口模块 ……………………………………………………………………8
3.4.1键盘工作原理 …………………………………………………………………8
3.4.2七段LED数码显示器 …………………………………………………………9
3.5电机模块与原理 …………………………………………………………………9
3.6串行通信模块 ……………………………………………………………………9
4.元器件说明………………………………………………………………………………11
4.174LS273功能说明 ………………………………………………………………11
4.2 8051引脚说明 …………………………………………………………………12
4.3光电传感器………………………………………………………………………13
4.4光敏晶体管………………………………………………………………………14
4.5七段LED显示器引脚说明………………………………………………………16
5.软件程序设计流程图……………………………………………………………………17 参考文献：
1.高吉祥.电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2005
2.翁桂荣 邹丽新.单片微型计算机接口与技术. 苏州：苏州大学出版社，2002
3.周志德.单片机原理及应用. 北京：高等教育出版社，2001
5.1滴速控制…………………………………………………………………………17
5.2主程序流程图……………………………………………………………………18
5.3键处理子程序流程图……………………………………………………………20
5.4中断服务程序……………………………………………………………………21
5.5显示程序设计……………………………………………………………………22
5.6电机驱动程序设计………………………………………………………………23
5.7多机通信程序设计………………………………………………………………24
6.液体点滴速度监控的源程序……………………………………………………………26
附 录……………………………………………………………………………………34
参考文献……………………………………………………………………………………3
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