基于單片機的輸液滴速控制系統畢業論文(完整版)

　　

【正文】 度監測與控制裝置，能檢測點滴速度，控制點滴速度，并能發出報警信號。通訊協議采用串行通信方式。 北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 2 第 1章 課題研究價值 第 節 選題背景 近年來隨著科技的迅猛發展，單片機的應用正在不斷走向深入，同時帶動傳統控制檢測日新月異更新。s characteristic to bine concretly, in order to do perfectly. The design of an intelligent speed monitoring and control system are controlled with single chip is posed of a water droplet test system speed control system display,keyboard and alarm of the principle of the water pressure changes with control the drop speed by lifting control of walking can use the keyboard to set the bit rate,as the same time,the water reached below the line(23cm)can be issued a warning signal. Key words: Drip Speed Step Motor Chip Microputer 北京化工大學北方學院畢業設計（論文） III 目 錄 前 言 ............................................... 1 第 1章 課題研究價值 ................................... 2 第 節 選題背景 ..................................... 2 第 節 課題的主要內容 ................................ 2 第 節 研究目的與發展前景 ............................ 3 第 2章 系統方案確定 ................................... 4 第 節 系統設計 要求 ................................. 4 第 節 系統設計 總體方案 .............................. 5 第 節 系統 原理框圖及原理分析 ........................ 6 第 節 系統各模塊方案選擇 ............................ 7 第 3章 硬件 設計 ...................................... 11 第 節 單片機應用系統 ............................... 11 第 節 系統硬件設計 ................................ 21 第 節 主站及通信網絡的設計 ......................... 21 第 節 從站電路設計 ................................ 28 第 4章 軟件設計 ...................................... 33 第 節 檢測點滴速度子程序 ........................... 33 第 節 儲液檢測子程序 ............................... 34 第 節 點滴速度控制子程序 ........................... 34 北京化工大學北方學院畢業設計（論文） IV 第 節 鍵盤顯示子程序 ......................................................................... ......35 第 節 系統主程序設計 ...........................................................................................36 第 5章 系統調試及結果 ................................ 38 第 節 系統的調試 .................................. 38 第 節 系統結果 .................................... 38 第 節 系統抗干擾措施 ...........................................................................................39 結 論 .............................................. 41 附 錄 .............................................. 42 參考文獻 ................................................................................................................................49 致 謝 .........................................................................................................................................50 北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 1 前 言 身為自動化專業的一名學生，我認為科技旨在為人們創造更完美舒適的生活，更完善的科技醫療保證。北京化工大學北方學院畢業設計（論文） I 基于單片機的輸液滴速控制系統 摘 要 近年來隨著科技的飛速發展，單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統控制檢測日新月益更新。工業自動化的發展，不僅減輕了工作給人們帶來的巨大負擔，而且創造了巨大效益。在實時檢測與自動控制的單片機的應用系統中， 單片機往往作為一個核心部件來使用。滴速控制采用步進電機提高輸液瓶高度來控制滴速的快慢，步進電動機控制采用模糊控制，報警電路同時采用蜂鳴器和發光二極管。系統采用主站控制從站的有線監控系統方式實現醫療輸液過程的控制。 4）當 降到警戒值（ 2～ 3cm）時，能發出報警信號。 （ 3）主站和從站間的通訊方式不限，通信協議自定，但應盡量減少信號傳輸線的量。當出現異常情況如儲液低于（ 2～ 3cm）時或者滴速低于或高于要求控制的范圍（ 20～ 150 滴 /min）時，則驅動聲光報警電路進行報警。當在鍵盤上按人某個點滴速度時，從單片機內調出相對應的某一個高度，然后控制步進電動機轉動進行粗調，再 利用紅外系統進行反饋來細調，直到紅外反饋和所按的速度一樣為止。液位檢測的基本原理與液滴檢測相同。如圖 所示。 方案一：采用模糊控制。 方案二：采用獨立式按鍵電路，每個按鍵單獨占有一根 I/O 接口線，每個 I/O接口的工作狀態互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。 方案三：采用 RS485 串行通信方式。世界上的各個半導體廠商都抓住這個機會，推出自己的產品，一時間單片機如雨后春筍般蓬勃發展和流行起來。 顯示器 鍵盤 聲光報警電路 AT89C52 電機驅動電路 電機 儲液瓶 速度檢測電路 液面檢測電路 RS232 串行通訊接口芯片 主站 北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 13 （ 4）面向控制，控制功能強，運行速度快。 （ 1） 單片機在智能儀表中的應用 在各類 儀器儀表中，引入單片機使得儀器儀表數字化、智能化、微型化功能大大提高，例如精密數字溫度計、智能電度表、微機多功能 PH測試等等。無論是 PC 機的硬件平臺，還是軟件操作系統，都要求高度標準化，上網方式也大同小異。 AT89C52 單片機介紹 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位 單片機 ，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀 程序存儲器 和 256 bytes 的隨機存取數 據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統 ，片內置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 ， AT89C52 單片機在電子行業中有著廣泛的應用 . 一、功能特性 兼容 MCS51指令系統 8kB 可反復擦寫 (大于 1000次） Flash ROM； 32個雙向 I/O 口； 256x8bit 內部 RAM； 3個 16位可編程定時 /計數 器中斷； 時鐘頻率 024MHz； 2個串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2個外部中斷源，共 8個中斷源； 2個讀寫中斷口線， 3級加密位； 低功耗空閑和掉電模式， 軟件 設置睡眠和喚醒功能； 1有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應不同產品的需求。北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 16 作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“1” 時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部 程序存儲器 或16 位地址的外部數據存儲器（例如執行 MOVX DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數據。 RST： 復位輸入。此外，該 引腳 會被微弱拉高， 單片機 執行外部程序時，應設置 ALE 禁北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 17 止位無效。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個 機器周期 （ 24 個振蕩周期），因此，最高計數速率為振蕩頻率的 1/24。當 DCEN 置位時， 定時器 2 既可向上計數也可向下計數，這取決于 T2EX 引腳的值，當 DCEN=0 時， 定時器 2 自動設置為向上計數，在這種方式下， T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時器 2 為向上計數至 0FFFFH 溢出，置位 TF2 激活中斷，同時把 16 位計數寄存器RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載， 若 EXEN2=1， 定時器 2 的 16 位重裝載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發。 波特率發生器 ： 當 T2CON 中的 TCLK 和 RCLK 置位時，定時 /計數器 2 作為 波特 率發生器使用。 T2CON 中的 RCLK 或 TCLK=1 時， 波特北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 19 率 工作方式才有效。 可編程時鐘輸出： 定時器 2 可通過 編程 從 輸出一個占空比為 50%的 時鐘信號 ，如圖 8 所示。 時鐘振蕩器 : AT89C52 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這種情況下，外部 時鐘脈沖 接到 XTAL1 端，即內部時北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 20 鐘發生器的輸入端， XTAL2 則懸空。在性能更為強大的基礎上能完成的任務更復雜、應用場合更多、人機界面更完善，在此等應用場合，多單片機控制系統顯示出了 優越性。目前，將現北京化工大學北方學院畢業設計（論文） 21 場總線與以單片機為核心的多個物理層模塊連接應用構成多機控制系統也倍受人們歡迎 [7]。 獨立式鍵盤是指 直接利用 I/O 口線構成的單個按鍵電路。 鍵盤采用按鍵開關經上拉電阻分別接 、 、 口上，起到確定、上調和下調作用。 VT3 的基極接到單片機的 管腳上， 作為輸出口使用。顯示器、鍵盤就是用來完成人機對話活動的機通道。 ② LED 的段驅動芯片選擇 LED 的段驅動電路有很多種，本系統中可選擇 BCD7段鎖存 /譯碼 /驅動 74LS48 作為段驅動電路。 MAX232 系列芯片是把單片機輸出的 TTL 電平轉換為 RS232 標準電平（邏輯 1：15V～ 5V。 D1L E DR41kQ12 N 9 3 0R51MR13 0 0 kC11 0 0 0 P FC20 . 0 1 FC30 . 3 3 U FR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U15 5 55V 5VO UT P 3 .4