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1、基于单片机的智能输液系统设计院系:专业班:姓名:学号:指导老师:随着智能化限制的不断发展，自动化临床设备的探讨已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到治疗的作用，本课题是探讨智能输液系统的设计方法，本方案是基于AT89S51限制的。这个系统操作简洁、上手较快、具有报警功能并且便利集中限制，在现代医疗事业具有较大意义，推动了自动化的智能医疗事业的发展，有利于提高医护质量。本课题的主要功能有：实现了利用电路采集液滴速度，可设置液滴速度并且进行比较，可显示液滴滴速和剩余输液时间；可自行设置液滴滴速；在输液剩余液量
2、低于设定值，自动报警，或者输液过程出现特别状况也可报警。补充了这个方向的输液系统的部分探讨空白，对于设备结构的分析和其电子设计的探讨具有重要意义；通过理论分析，很好的分析了整个输液系统的理论与实践基础。本课题的探讨成果为输液系统的探讨供应了丰富的信息。关键词：51单片机医院输液系统输液监控目录摘要错误!未定义书签。AbStraCt错误!未定义书签。绪论11课题的背景和意义21.1 医疗输液监控系统设计背景21.2 医疗输液监控系统设计意义21.3 系统设计的关键问题32系统方案设计与论证42.1 系统硬件结构设计方案42.2 点滴速度测量电路方案42.3 液面检测电路方案选择52.4 电机限制
3、滴速电路62.5 显示器接口电路方案62.6 键盘接口电路方案72.7 单片机型号的选择与论证73输液系统各模块硬件设计173.1 限制电机模块设计173.2 数据采集模块193.3 电源模块163.4 声报警模块253.5 复位电路253.6显示模块263.7键控模块184系统软件与框图设计204.1滴速检测子程序204. 2电机限制子程序214.3键盘程序22结论24致谢25参考文献铎调!未定义书签。附录一总体设计原理图27绪论随着科技的进步，越来越多的地方须要用到对液体的流量或者滴速进行限制，如人工肾机的透析液储液罐中透析液储量、自动洗胃机中冲洗液的液量、中药运用的药浴机中煎药锅中的水位
4、等，医疗保健领域中药液的输液量与输液速度须要精确的限制以达到更好治疗效果。依据我国各地卫生厅的标准不同输液系统的滴速设定也不尽相同，湖北省卫生厅的护理技术操作规范规定：成人静脉输液滴速4060滴min,儿童与老年人2040滴/min；高于此标准10滴min为过快；低于此标准10滴min为过慢。而辽宁省卫生厅规定以滴速40-60滴min为标准，高于70滴min为过快，低于30滴min为过慢，基于此我们可以看出静脉输液作为一种常见的临床治疗方法，通过向静脉输入药液起到治疗的作用，滴速限制尤为重要，并且新药品越来越多，在治疗疾病的过程中，采纳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
5、，不同年龄患者均有其不同的最佳滴速要求。滴速过快、过慢均会影响疗效甚至给患者带来不适；此外在输液过程中，当输液完成须要换药液时，须要医务人员发觉不与就会出现空气进入血管内形成空气栓塞，凝血堵塞针头等状况，轻则延误治疗，重则会危与病人生命平安，发生事故,还有当病人单独输液时，有可能睡着或者遗忘视察剩余药液量引起血液外流等事故。综上可以看出输液监护限制系统在将来医疗中的重要地位和作用。背景和意义1.1 医疗输液监控系统设计背景随着智能化限制的不断发展，自动化临床设备的探讨已成为医疗器械的一个重点.其可以减轻工作人员的压力，提高医护人员的工作效率。静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入起到
6、治疗的作用，所以其滴速的限制很重要，随着新药品研发的越来越多，采纳静点输液治疗方法在治疗疾病的过程中已变得很普遍了。然而，在输液过程中，对于不同药液，不同年龄患者均有其不同的最佳滴速要求。其滴速过快或者过慢均会影响治疗效果；在输液过程中，若须要换输液，若发觉不与就会出现空气进入血管内就会危与病人生命平安，还有当病人单独输液时，由于睡着或者遗忘视察药液量导致血液外流等事故。以上就体现出输液监控的重要地位和作用。本课题就是针对以上问题进行设计探讨，对提高医疗事业的发展起到很大的作用。利用科技去提高整个医疗事业，是造福整个人民的好事情，对于此我们应努力的去改善。1.2 输液监控系统设计的背景本设计所
7、针对的医疗产品在国内只有一些大型医院引进。在国内输液装置的探讨相对起步较晚，在市场上也存在肯定国产输液装置。但是总体来说,国内的自动输液系统须要很长的路要走。并且国内的医疗设备技术相对落后、种类方面也相对较少、性能与质量也参差不齐。而智能输液系统在国外的发达国家，如、日本、美国等研制的较早并且种类较多，其也基本实现了智能化，在医院输液监控运用已经特别普遍。医疗设施发展趋势在于单片机灵能输液系统的发展，单片机的性价比优越,而以前的输液系统，其一单片机价格比较贵，且操作不简洁实现，对滴速限制精度也低。现在的单片机可以进行多个系统的限制，减轻工作人员的压力，提高医护工作效率。在人为限制下可能对病人带
8、来麻烦，以前的临床输液中有患者医护人员视察监视药液余量,此方法涉与的精力大且效率低，不利于医疗的综合管理。而运用智能输液系统只要考虑周到，运行的时候就可以解决以上问题，因此，基于单片机的智能输液系统会在医疗中得到广泛应用。该课题探讨具有应用价值，对于提高我国的医疗水平有深远影响。医疗的平安问题离不开科技，利用科技去提高医疗事业是对医疗事业的一大促进。1.3 系要解决的问题统设计需(1)如何精确监测药物剩余量。(2) 如何提示护士应当换药。(3) 怎么样限制滴速。(4) 怎么样使整个系统稳定牢靠。2系统方案设计与论证2.1 系统硬件总体设计方案本课题的输液系统分为以下部分：储液液面检测、滴速测量
9、模块，点滴速度限制(电机系统限制)模块，键盘显示模块。结构图如下图27。图2T总体结构框图2.2 点滴速度测量电路方案速度测量在设计中占有极其重要的位置，它是本系统的基础，在进过分析思索后整理出以下几种方案：方案一：采纳反射式的红外光电传感器将反射式红外传感器放置于输液器的漏斗一端，在液滴下落时，利用红外线的反射实力，接收端将检测到信号。但是有很多不稳定因素如水滴的表面不规则，收集到的反射信号弱，并且对于液滴下落时要和传感器的夹角要很精确，方案二：采纳槽式红外光电开关采纳槽式红外对射式光电开关，其功能齐全，体积小，具备交直流通用型，抗震性能好，液滴检测稳定，很适合精度要求高的医疗设备，此方案成
10、本低。通过测量两点滴下落的间隔通过计算就可以确定滴速。经考虑选用方案二。2.3 液面检测电路方案方案一：红外对管放射接收。依据接收的光强的大小推断液位是否到警戒水位，若达到警戒水位则反馈到单片机，进行中断报警。方案二：称重传感器检测。利用称重传感器对总质量与实际警戒水位质量相比较，当测量总质量与设定值相等时发出报警。比较上述方案，选择方案一，其好用、便利，也能保证测量的精确度。2.4 电机限制滴速电路方案2.4.1 电机限制滴速的方案设计方案一:通过步进电机和滑轮系统限制储液瓶的高度，来达到限制液滴流速的目的；由公式：=p*g*可以看出，滴速是受药液的高度的影响的。则我们须要做大量的试验去测试
11、对应高度的滴速，将结果存入单片机内，当到达一个高度的时候就干脆从单片机内调出。同时当通过按键输入一个滴速的时候，都可以使步进电机转动，到达特定的高度，使其滴速为设定好的值。方案二:通过限制滴速夹的松紧程度来限制液滴流速。但这样只是大致的去设定一个滴速，不具有精确性。而且影响其运用的因数也多，不易规律的试验出。经过综合比较，我们确定选择第一项的方案。模拟示意图如图2-2。图2-2输液模拟示意图2.4.2 电动机与驱动方案方案一：伺服电机伺服电机可以接收电信号，然后转换成转动轴上的角速度与角位移。其转速要比电机在负载时的转速高很多。但是就伺服电机的运用状况来说，多数是在低的转动惯量、高的启动转矩和
12、大转矩的系统里。并且伺服电机的价格较高，很少运用。方案二：直流电机直流电机上电后立马转动，掉电后惯性较大，停机时还要转动肯定角度后才可停下来。转矩小、没有抱死功能，假如要求精确地停在一个位置，其闭环算法太困难。方案三：步进电机步进电机主要是把电脉冲信号转换成输出轴的转角或转速，简洁开启停止、正反转与变速,动态响应快。价格适中，限制精度较高，适用于较为精确的测量中，还可以有效提高输液速度的限制精度。步进电机每输入一个脉冲信号，转子就会转过一个角度，步进电机会输出特定的角位移或者线位移，其与输入脉冲数成正比例，步进电机的转速也与脉冲频率成正比例关系。本文以单片机为核心，限制了步进电机的工作，可以在
13、一刹那实现启停动作，并且其步距角的降低较小，延时短，定位精确，精度高，可操作性较强。综合考虑，选用步进电机作为电机驱动限制电路。2.5 显示器接口电路方案此设计里要可以设定滴速。其显示内容须要有设定值和实际滴速。经过考虑和设计有以下两种设计方案：方案一：采运用(LCD)液晶显示屏。虽然液晶显示屏有功耗小、灵活较薄等优点，但编程较数码管难并且对于字符的要求较大，须要单独编译。并且相比于数码管节能较差。对于以后产品会有肯定影响。方案二：采纳数码管显示。数码管具备低能耗、低损耗、低压、寿命长、且环境的要求较低等特性。而且数码管编程简洁，完全可以满意显示方案的数据。综合比较以上两种方案，结合本设计的要
14、求可知采纳方案二较为合适。2.6 键盘接口电路方案键盘是人为向机器输入的基本设备，可以有编码键盘和非编码键盘，在此设计内我们选择成本较低技术成熟的非编码键盘，非编码键盘有一下几种分类：独立式按键电路、矩阵式键盘电路，中断式键盘电路等。依据其特点我们提出了一下两种方案：方案一：独立键盘运用于输入端口较多，调用快捷，且每个键的工作状态不会影响其他几个键的状况，此方案可以大大削减程序的内容，编程较简洁，运用起来也很便利，对于本设计，对于键盘的需求不大，只须要进行简洁的操作即可。方案二：此键盘是将按键分为行和列，都有交叉点，键两端接于行和列上，一般有4*4、8*8、4*8的规格，用户可以依据自己的需求
15、选择合适自己的规格，但因为本设计简洁可操作故不符合。该系统运用的按键数较少，故采纳独立式键盘最为合适。2.7 单片机型号的选择与论证2.7.1 现有主流单片机的概述现主流的单片机有很多,如51系列、ARM系列等。我们运用的AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微限制器，具有8K系统，可编程序的存储器。运用Atmel公司的高密度非易失性存储器技术与产品制造工业80C51指令和引脚完全兼容。片中的程序存储器系统程序可编程。在单芯片上，51是拥有灵活的8位CPU以与系统的可编程Flash,使得AT89S51在很多的嵌入式限制应用系统中得到特别广泛的应用。AT89S51的低能耗，是一种高性能C
16、MoS8位微限制器，具有8K闪存运用programmable,atmel高密度非易失性存储器的制造技术、指令和引脚完全兼容80S51的工业产品。在芯片上的FIaSh程序存储器，可以在系统编程，但也为装置经典的编程。在一个芯片，用8位CPU和在系统可编程闪存的敏捷性，使得限制系统应用集成供应一个敏捷的解决方案，很多特别有效。基本标准功能：8K字节的256字节的闪存，32位的I/O线，定时器，指针数据，36位定时/计数器，水平向量中断结构，全双工串行端口，在水晶板和电路的逻辑horloge以与fonct静态ionnement可以削减到2000赫兹，可选择节能模式两种软件模式。空闲模式下，CPU停止
17、工作，允许RAM,定时器/计数器，串口、中断接着工作。当功率爱护模式，RAM内容存储，振荡器是停止工作的的，全部的工作的单片机停止，直到一个中断或硬件复位为止。单片机的选用主要的功能如下：与MCS-51单片机产品兼容；8K字节在系统可编程FlaSh存储器；1000次擦写周期；全静态操作：0Hz-33MHz;三级加密程序存储器；32个可编程1/0口线；三个16位定时器/计数器；8个中断源；全双工UART串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可唤醒；看门狗定时器；掉电标识符。以下图2-3为引脚图:图2-3AT89S51的引脚图AT89S51是一种低功耗、高性能CMoS8位微限制器，具有8K系统
18、，可编程序的存储器。运用AtnIel公司的高密度非易失性存储器技术与产品制造工业80S51指令和引脚完全兼容。片中的程序存储器系统程序可编程。在单芯片上，51是拥有灵活的8位CPU以与系统的可编程FlaSh,使得AT89S51在很多的嵌入式限制应用系统中得到特别广泛的应用。最小系统图如图2-4oPPSET P1OP11P12PBP14P15P16PI7ININOg加X2RE黑01234567 RXR)FOFO心R)*FMR)PMF2F2.P23REP2R图2-4AT89S51最小系统电路图2.7.3单片机I/O口管脚安排VCC:电源GND:地PO：PO端口是8位双向的漏极开路的I/O口。当作输
19、出口用时，每位可以驱动8个TTL型的逻辑电平。当我们对PO口写入“1”时，此引脚就用作高阻抗输入来运用。在访问外部程序和数据存储器的时候，PO端口会作为低8位的地址/数据来运用。在这种状况下，PO端口就具有内部的上拉电阻了。在我们用flash进行编程时，PO端口会接收发送到的指令字节；在校验程序的时候，会输出指令字节的。我们知道在程序校验时，须要合适的外部上拉电阻。Pl：Pl端口是双向的有内置的上拉电阻8位I/O口，Pl口上的输出端的缓冲器可以同时驱动四个TTL型的逻辑电平进行工作。当我们对Pl口写入“1”的时候，其内部的上拉电阻就会拉高端口，该端口就可以当作输入口来运用了。当作为输入运用时，
20、在内部电阻作用下外部被放低的引脚，将会输出IlL型电流。此外，PLO会作为计数器/定时器2的外部计数的输入端口，Pl.2会作为计数器/计时器2触发的输入端口。当我们对flash校验和编程的时候，Pl端口会接到低8位的地址字节。Pl引脚其次功能如表2T所示：表2-1Pl引脚的其次功能Pl.OT2用作定时器/计数器T2的外部的计数输入端口和时钟的输出端口Pl.1T2EX用作定时器/计数器T2的重载/捕获触发的信号与方向限制Pl.5MOSI系统编程时用Pl.6MISO系统编程时用Pl.7SCK系统编程时用P2：P2端口是双向的具有内部的上拉电阻的8位的I/O端口，P2口上的输出缓冲器可以驱动四个TT
21、L型的逻辑电平。当我们对P2端口写入“1”的时候，其内部的上拉电阻就会把端口拉高，此时就当作输入口来运用了。当该端口被当作输入口来运用时，在外部被拉低的引脚在内部电阻的作用下，将输出IlL型电流。在访问外部的程序存储器时，P2端口会送出高8位的地址，用16位地址读取外部数据存储器时也是这样。此时，P2端口会运用很强内部上拉来发送“1”。在运用8位的地址来访问外部数据存储器的时候，P2端口会输出P2锁存器中的内容。当在用flash编程和校验的时候，P2端口会依据接收到的高8位地址字节和限制信号来工作。P3：P3是双向的具有内部的上拉电阻的8位的I/O端口，P3上的输出缓冲器可以驱动四个TTL型的
22、逻辑电平工作。当我们对P3口写入“1”的时候,其内部的上拉电阻就会把端口拉高，该端口就可以当作输入口来运用。当其当作输入口运用时，在外部被拉低的引脚在内部电阻的作用下，将会输出HL型电流。P3端口也可以作为AT89S52的特别功能来运用。另外，在我们进行flash编程验的时候，P3端口也会接收限制信号。3输液系统硬件设计在其次章的方案论证基础上，第三章主要对各个硬件结构以与主要硬件部分进行了论证。3.1 限制电机模块设计本设计所运用的为步进电动机。运用单片机去限制步进电机是很便利和精准发的，利用单片机去输出相应脉冲，每两个脉冲可以使其转动相应的角度。通过这样的程序，我们就可以限制电机转动。同时
23、也可以精确的确定其转动的角度，于此我们可以限制滴袋的凹凸，以调整滴速。3 .1.1步进电动机的工作原理步进电机是将脉冲信号转化为角位移的执行器件。当步进电机的驱动器接收到的由单片机发出的脉冲信号，它可以驱动步进电机按设定方向旋转一个固定的角度(称为“步距角”),它的运动是依据固定的角度一步一步运行的。首先可以通过限制输入脉冲的个数来限制角位移量，从而达到电机转动的目的；其次，通过单片机输出脉冲频率来限制电机转动的速度以与加速度。从而可以达到调整速度的目的。步进电机是可以作为限制用的特别的电机。广泛的运用在各种开、闭环限制，他可以不积累误差。现在比较常见的步进电机有单相式步进电机、永磁式步进电机
24、(PM)、混合式步进电机(HB)和反应式步进电机(VR)等。混合式步进电机就是指混合了永磁式与反应式的两个优点。它又可以分为两相和五相：两相步进电机的步进角一般为1.8度而五相步进电机的步进角一般为0.72度。现在这种步进电机的应用最为广泛，也是本课题的驱动方案所选用的步进电机。4 .1.2步进电机限制原理步进电机区分于其他电机的最大特点是，它可以通过单片机输入脉冲信号进行限制，即电机的转动的总角度可以由输入脉冲数确定，而电机的转速是由脉冲信号的频率确定。步进电机的驱动电路是依据限制信号工作，而限制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：(1)限制换相依次通电换相的这一过程是脉冲安排。比如：三相
25、步进电机的三相三拍工作方式，其各相通电的依次以此为A-B-C-A,通电限制的输出脉冲必需严格依据这一依次去分别限制A-B-C-A相的通断。(2)限制步进电机的转向当给步进电机以正序脉冲输出通电，则步进电机的工作状态为正转，若按反序通电换相则电机反转。(3)限制步进电机的速度当限制单片机的输出为一个一个脉冲的时候，它就可以一步一步的进行转动，每两个脉冲干脆可以转动相应的角度，并且两个脉冲输出的间隔时间越短，其电机转动速度越快。所以我们就可以限制单片机的输出脉冲频率去限制电机转动。单三拍的相序为ABCA时，电机正转；反之ABC2最大正向电流(mA)50发光峰值波长(nm)940正向压降(V)1.5
26、半峰宽度（八）400反向电流(UA)50结电容(Pf)100反向耐压(V)25截止频率(mHZ)13.2.3光敏三极管的主要参数光敏三极管又称光电三极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到p-N结上时，汲取光能并转变为电能。下表为光敏三极管的主要性能参数，依据此性能参数对滴速度进行设计。如表3-2。表3-2光敏三极管的主要参数参数符号额定值工作温度()Topr-65Z+125存储温度(C)Tstg-65Z+150集射极击穿电压(V)Vceo45集电极基极击穿电压(V)Vcbo45放射极基极击穿电压(V)Vebo5功率损耗(mW)Pd300集电极电流(mA)Ic1.0饱和电压(V)Vce0
27、.4峰值波长(nm)940开启时间(NS)Ton8切断时间(s)Toff73.3 电源模块电源模块在电路设计中是特别重要的，电压太大,就会导致电流过大，易削减元器件的寿命,至会烧坏单片机的芯片,造成不行估算的损失，本系统须要的电平包括：5V电压的运用模块为：单片机限制芯片、红外对管、步进电机以与报警电路。则在本设计中用单电源方案,单电源方案优点是系统简洁、工作牢靠。在设计中我们采纳稳压的7805为主要的器件，全部元件的适中电压+5V,通过变压器先把生活中运用的沟通电220v变换成+5V的电压，再用稳压器7805把它稳定在5V。主要思路为变压-稳压。电路图如下图所示：IC采纳集成稳压器7805,
28、Cl、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电较大时，7805应配上散热板。电源电路图如图3-5。图3-5电源电路图3.4 报警模块报警电路如图3.6所示，将接口接于单片机PLO脚，在输液前，依据病人的状况设定输液速度，当点滴的速度低于10滴/分或高于70滴/分的状况下,单片机会发出信号使PLO输出高电平，将触发蜂鸣器报警装置，蜂鸣器会发出响声。如有人按报警按钮，I/O口也会输出高电平，触发蜂鸣器报警，以提示医生和病人进行相关的应急措施，避开危急事故发生。如在10秒后仍旧无人处理，则关闭输液器以保证病人平安。还有一种状况，当滴速设定为一个值如X滴min时，滴液小于5X/20毫
29、升时也会使单片机产生中断触发报警。报警电路如图3-6o图3-6报警电路3.5 复位电路本系统采纳的为手动复位，持续按复位键将会在RST端会产生高电位,之后会产生复位。电路图如图3-7：图3-7复位电路3.6 显示模块依据相关的规定，输液时液速的正常范围应当是每分钟30到150滴,所以本系统的数码管选择了三位，LED显示模块运用了74HC164驱动共阴数码管。74HC164是8位的边沿触发式的移位寄存器，它是串行的输入数据，然后再并行的输出。这样数据便可通过两输入端(DSA或DSB)之一进行串行输入，任一个输入端都可以用作高电平的使能端，来限制另一个输入端输入数据。从单片机的串口输出的信号首先要
30、送到最左边的移位寄存器(74HC164),因为移位脉冲的作用，数据便向右移，以此完成显示。采纳串行显示，与并行显示相比，串行显示占用接口少，更加适用于本系统，数码显示的电路如图所示。显示电路的功能是显示电压与滴速,开机显示了电压的电量,医务人员会依据实际状况确定是否应须要插入电源,保证输液过程的正常工作。当有液滴滴下时,就起先显示：一方面可以便利护士在给病人输液时调整药液滴速,这样就防止了只凭阅历来调速，造成调速不准的医疗隐患;另一方面便利了护士巡房,使医疗服务更加的精确、高效。以下图3-8为显示电路图:图3-8数码管显示电路3.7 键控模块常用的按键接口一般分为独立式按键接口设计、专用芯片式
31、设计和矩阵式接口设计几种。详细状况下采纳哪种方式，应当实际状况而定。下面分别介绍这几种不同的接口方式优缺点以与适用场合。(1) 独立式按键接口设计单一按键接口设计的优点是电路设计的软件。但缺点也很明显，须要全部键的总线，但这样让很多资源奢侈比较严峻，电路结构也困难了。所以这次的方法主要是用更少的操作速度而运用简洁的设备。易于实现的同时，也可以采纳查询方式。(2) 专用芯片式设计专用键盘处理芯片一般功能比较完善，芯片自己能进行编码，扫描，消抖和重按钮等的处理问题，甚至像8279显示接口功能集成了。专用键盘处理芯片的优势明显，牢靠性高，界面简洁，运用便利,适合处理很多的按钮。但是很多的应用，假如考
32、虑成本因素，可能是最好的选择。（3）矩阵式接口设计矩阵式按键设计适应于按键数量较多,又不想运用专用键盘芯片的场合。这种方式的按键接口由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。这种方式的优点就是相对于独键盘限制我们采纳了4乘4按键采纳坐标查询的方式来识别按键，这是4乘4按键的基本原理图。其中POPl、P2、P3为输出端口，P4、P5、P6、P7为输入端口。当P0、PkP2、P3都为高电平的时候，无论哪个按键被按下了，都与按键没被按下的状态相同,P4、P5、P6、P7端口的输入信号都为高电平。当PO为低电平，Pl、P2、P3都为高电平常，若1号按键被按下，那么，P4口相当于和PO口干脆相连，于是
33、，P4口就读入低电平，而其他三个口读入为高电平。若2号按键被按下，同理，P5口就读入低电平，其他三个端口读入为高电平。其他的5、6、7、8、9、0、A、B、C、D、E、F按键被按下时都没有反应。这样就达到了识别1、2、3、4号按键的功能了，当Pl输出低电平，P0、P2、P3端口为高电平常，同理,可以识别5、6、7、8号按键了。依据这种方式，我们就可以通过8个引脚逐列地扫描按键，达到识别16个按键的功能，而不须要像独立按键那样须要16个引脚，大大地节约了单片机的端口资源。按键电路如图3-9。1-2 3 4 5- 6-7-8- 910-11.12-13-2i15z_1z,18-1920_1 AT8
34、9C51P1.6 Pl.7RSTP3.0 RXDP3.1 TXDP3.21NbP33 INTl P3.4 TOP35 TlP3.6 亚P3.7 RDXTAL2XTALl GNDVCCP0.0 P0.1 P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAATP ；LE/PRO（；PSENP2.7P2.6P2.5 P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0J39一38一37M35一34一33一金31一 Y-27一 2 一24-23-2221一图3-9键盘电路4系统软件与框图设计系统的软件设计包括的模块有：滴速监测子模块、电机限制子模块、报警子模块、显示子模块、键盘子模块等。程序设计应有滴速计算，
35、可以防止滴速引起的患者输液不适，当出现这样的状况，可以通过限制电机来限制液瓶的凹凸，用于调整滴速；还具有液面检测模块，可以检测警戒水位并且进行液量的报警。4.1 滴速检测子程序本系统采纳的是光电开关采集信号，当有液滴通过就会有信号变更，这时会产生一个脉冲，然后记录下2次液滴的信号变更，通过程序运算就可以得出液滴滴速，其流程图如图4T：图4T检测程序框图4.2 电机限制子程序电机运动就是依据现在的系统的状态来设定。假如在设定范围之内，就不会有动作，当小于设定值其程序就会进入正转程序，反正就是反转。程序图如图4-2o图4-2电机限制程序框图4.3 键盘程序系统有复位键，另外依据须要拓展了“加减”，
36、“减键”报警键除复位键外扩展了三个键，首先程序会检测有无按键输入，若无则单片机无动作，若有则进行其他程序动作。加减主要为设定滴速，通过按键输入来设定滴速的大小。另外报警分为主动以与自动，当有人按键报警时，可以自报警，若无，当触发报警程序时候，在IOS内无人处理则会自动报警。当报警结束后会自动停止报警，同时停止滴液，以保证病人平安。程序框图如图4-3。图4-3键盘程序框图静脉输液是临床医学中常常要运用的一种治疗手段。但从长期以来的医疗事业状况上来看始终都还是以人工监控为主，不但须要专人监护，而且还加重了护理人员以与病人的劳动强度。所以我们为了减轻医服人员的劳动强度，与病患家属的陪护，并且进一步的
37、提高医院服务系统的智能化水平，设计了一种可以针对多个床位进行远程独立监测的智能输液监控系统。系统由单片机以与电机键盘等组成，对于病人的输液状况可以有监控、报警、呼叫等详细功能。可以提示护士当某一个输液结束或者出现了紧急状况的时候可以立刻得知，而不再须要护士每时每刻的去亲自监测各个输液的状况。本系统完成了在滴斗处检测点滴速度，并制作了一个液晶显示装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。通过变更高度限制点滴速度，点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为50-90（滴/分），误差在要求范围内。当高度到达警戒值时能发出报警信号，并可以手动解除报警状态。本课题是探讨智能输液系统的设计方法，本方案是基于AT89
38、S51限制的。这个系统操作简洁、上手较快、具有报警功能并且便利集中限制，在现代医疗事业具有较大意义，推动了自动化的智能医疗事业的发展，有利于提高医护质量。本课题的主要功能有：实现了利用电路采集液滴速度，可设置液滴速度并且进行比较，可显示液滴滴速和剩余输液时间；可自行设置液滴滴速；在输液剩余液量低于设定值，自动报警，或者输液过程出现特别状况也可报警。补充了这个方向的输液系统的部分探讨空白，对于设备结构的分析和其电子设计的探讨具有重要意义；通过理论分析，很好的分析了整个输液系统的理论与实践基础。本课题的探讨成果为输液系统的探讨供应了丰富的信息。其实在实现其基本功能的基础上也可以从病人的舒适度角度动
39、身，为病人创建更好的的治疗环境，例如可以加上MP3播放系统或者上网功能等，其成本问题抛开不谈，这样可以为病人创建一个好的治疗环境，以使病人更好的接受治疗。长达半年左右的论文立刻就要接近尾声了。在这半年内我们经验了开题报告和论文答辩。这就意味着我们的高校生活立刻就结束了。在这三年内学校赐予了我们很多，老师的训诲，同学的深厚感情。同时很感谢学校在这即将结束的时候利用论文让我们再次的从中学习到了自律、严谨、仔细的学习精神。首先要感谢赵霞老师对我论文的帮助，假如没有您，或许我的论文不会写的这么好，写的这么顺当，每次论文您对我的要求使得我的论文才能合格。同时对工作仔细严谨的看法也让我学到了很多。另外值此
40、论文完成之际，谨向那些曾教化我的师长、帮助我的同学，表达我真诚的谢意！使我在以后的学习与工作里受益终生。再次向赵霞老师表示深深地感谢！我也要感谢敬爱的同学们，在我有了困难的时候是你们赐予了我帮助，当我处在意志薄弱的时期赐予我激励。彼此友爱，互帮互助的和谐气氛赐予了我无尽的暖和，让我重燃了克服困难的信念。此外，我也要感谢我的家人，是他们静默地在精神与物质上赐予我支持。多年来，他们的关切、激励，是我勇往直前的动力。以后我会更加努力地学习和工作，好好报答他们的哺育之恩。参考文献1刘海成.单片机与应用系统设计原理与实践.北京：北京航空航天高校出版社，2009.2王秋爽.单片机开发基础与经典设计实例.北
41、京：机械工业出版社，2008.3周振安.范良龙.数据采集系统的设计与实践.北京：地震出版社，2005.4余永权.汪明慧.单片机在限制系统中的应用.北京：电子工业出版社,2005.5求是科技编著.单片机典型模块设计实例导航.北京：人民邮电出版社,2004.6喻金钱.短距离无线通信详解.北京：北京航空航天高校出版社，2009.7王守中.51单片机开发入门与典型实例.北京：人民邮电出版社,2007.8边海龙.单片机开发与典型工程项目实例详解.北京：电子工业出版社,2008.9张福学.现代好用传感器电路.北京：中国计量出版社，1997.10童诗白.华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教化出版社，200011李群芳.张士军.黄建.单片机微型计算机与接口技术.北京：电子工业出版社，2005.12康光华.陈大钦.电子技术基础模拟部分.北京：高等教化出版社，2001.13夏路易.电路原理图与电路板设计教程.北京：北京希望电子出版社,2002.附录一总体设计原理图IJoJRf(
