自動點滴控制器設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 （論文）自動點滴控制器Automatic bit controller摘 要本文介紹的是基于單片機的自動點滴檢測控制器的設計是使用宏晶科技有限公司的STC10F04XE單片機為核心，并與直射式光電傳感器，步進電機,指狀蠕動泵等相結合的自動點滴檢測控制系統，應用于醫療領域靜脈輸液，它具有很高的應用價值和現實意義。紅外傳感器檢測點滴速度,經數據整形后傳送給STC10F04XE單片機,單片機數據處理后送給四位數碼管顯示實時滴速；按鍵控制選擇功能，單片機接收處理，驅動步進電機帶動著指狀蠕動泵波浪式控制輸液滴速。其中運用紅外傳感器檢測，數碼管顯示模塊，采用了C語言編程工具進行軟件設計和實驗，步進電機帶動著指狀蠕動泵控制滴速。系統設計充分考慮了信號檢測電路、顯示電路和控制電路的可靠性、穩定性和實用性。該測量儀的特點是:操作簡單、點滴速度測量穩定可靠、動態顯示及時準確、控制輸液速度迅速且精確，最后是成本低廉。本文主要分五個章節來完成自動點滴控制器的系統設計、制作和調試。首先根據系統設計的要求制定出傳感器、顯示模塊、單片機和調速裝置等重要器件的選擇方案。接著，根據系統實際使用要求設計出單片機核心的硬件系統，該系統能夠實現數據采集，輸液點滴速度的實時顯示與控制以及意外情況的報警等功能。然后是介紹與系統硬件相配套的軟件設計過程。最后是整個自動點滴控制器系統的調試及結果分析。關鍵詞：點滴速度 傳感器 單片機 實時顯示 步進電機 指狀蠕動泵AbstractThis paper mainly divided into five sections to plete automatic bit controller system design, production and debugging. First of all, according to the system requirement of design formulate sensors, display module, SCM and speed device and other important devices options. Then, according to actual use requirement system designed microcontroller hardware system, the core of the system can realize data acquisition, and the transfusion dropping speed of realtime display and control and unexpected circumstances of alarm functions. Then is the introduction of the system hardware and software design of supporting process. The last is the entire automatic bit controller system of adjustment and analysis of the results.Keyword: dropping speed transducer microcontroller realtime display stepping motor Refers to shape peristaltic pumpⅠ目錄摘要 ………………………………………………………………………………ⅠAbstract …………………………………………………………………………Ⅰ前言 ………………………………………………………………………………Ⅱ第一章 課題分析與方案論證 …………………………………………………1 課題分析 ……………………………………………………………1 微控制器的分析與選用 ……………………………………………2 現有主流單片機的概述 …………………………………………2 本課題單片機選用 ………………………………………………2 點滴速度檢測傳感器分析與選用 …………………………………3 紅外傳感器概述 ………………………………………………3 幾種類型紅外傳感器的介紹比較 ………………………………3 傳感器的選用 …………………………………………………4 機械傳動控制的分析與選用 ………………………………………5 機械傳動控制的分析 ……………………………………………5 機械傳動 …………………………………………………………5 控制裝置 …………………………………………………………6 輸液泵 ……………………………………………………………7 顯示模塊的分析與選用 ……………………………………………8第二章 硬件系統設計 ………………………………………………………10 硬件的總體設計 ……………………………………………………10 核心單片機硬件系統的設計 ………………………………………11 STC10F04XE單片機的功能介紹 ……………………………11 核心單片機的設計原理圖 ………………………………………12 點滴檢測模塊的設計 ………………………………………………13 紅外傳感器電路設計 ………………………………………13 紅外發光二極管 ……………………………………………13 光敏三極管 ………………………………………………15 LM393比較器的參數 …………………………………………15 機械傳動控制的設計 ………………………………………………16 步進電機驅動模塊電路設計 …………………………………16 指狀蠕動泵設計 ……………………………………………18 機械傳動控制實物圖 …………………………………………18 實時顯示模塊的設計 ………………………………………………19 數碼管的選用與特性分析 ……………………………………19 數碼管設計原理圖 ……………………………………………20 周圍電路的設計 ……………………………………………………20 電源電路 …………………………………………………………20 按鍵、指示電路 ……………………………………………………21 報警電路 …………………………………………………………21 印制電路板的制作 …………………………………………………21 元器件封裝的基本知識 ……………………………………21 印制電路板設計 ……………………………………………22 PCB板設計流程 ……………………………………………22 主電路的PCB板 ……………………………………………22 總體組裝 …………………………………………………………24 整機設計 ……………………………………………………25 整機結構的方案選擇 ………………………………………25 機箱的設計 ………………………………………………26第三章 自動點滴控制器的軟件系統設計 …………………………………30 系統軟件組成 ………………………………………………………30 …………………………………………………………30 ………………………………………………………30 各模塊分析及程序驅動 ……………………………………………30 ………………………………………30 ………………………………………31 ……………………………………………………………32 串行口有關的意義、概念 …………………………………32 上位機VB程序的編寫 ……………………………………32第四章 實驗及結果分析 ……………………………………………………34 ………………………………………………………………34 實驗儀器和實驗方法 ………………………………………34 ………………………………………………………34 誤差分析 ……………………………………………………………35第五章 課題總結與展望 ……………………………………………………36 課題總結 ……………………………………………………………36 課題展望 ……………………………………………………………36參考文獻 ………………………………………………………………………37附錄 ……………………………………………………………………………38致謝信 ……………………………………………………………………………45前言靜脈輸液，俗稱“打點滴”或 “掛水”，是醫療領域一種最常用的臨床治療方法，是護理專業的一項常用給藥治療技術。根據臨床上藥物和患者情況不同配以適當的輸液速度，再由護士用眼睛觀察，依靠手動夾子來控制輸液速度，不易精確控制輸液速度。不相符輸液流速可能對病人產生不少危害，還會給醫護人員帶來不必要的麻煩和勞動壓力。隨著社會的發展，輸液安全問題越來越受到人們的關注，尤其是對復雜病癥、急救和危重病人來說，輸液的流量和流速的精確控制至關重要，這種精確的控制，隨著科學技術的發展也得到了解決。運用電子技術，傳感器測量技術和單片機控制技術，研制的自動點滴控制器大大彌補醫療領域輸液精確控制的難題。目前醫用輸液儀器系統主要由以下幾部分組成：微機系統、泵裝置、檢測裝置、報警裝置和輸入及顯示裝置。醫用輸液儀器可滿足多種功能的需求，歸納起來，輸液泵能夠實現以下功能:(1)可精確測量和控制輸液速度。(2)可精確測定和控制輸液量。(3)液流線性度好，不產生脈動。(4)能對氣泡、空液、漏液、心率異常和輸液管阻塞等異常情況進行報警，并自動切斷輸液通