基于单片机智能输液器监控系统的设计

**单片机设计介绍， 基于单片机智能输液器监控系统的设计

一 概要

  基于单片机的智能输液器监控系统可以实现对输液过程的实时监测和控制，以下是一个基本的设计介绍：

1. 硬件设计：

   • 选型单片机（如STC89C52等）和相应的传感器模块（如流量传感器等）。
   • 配置软件开发环境，如Keil等。
   • 连接电路板，按照电路图连接单片机和传感器，并添加相应的外设元件，如液晶显示屏和水泵等。

2. 软件设计：

   • 编写单片机的C程序，初始化各个硬件模块，如ADC模块采样、液晶显示屏显示等。
   • 设计输液监测算法，读取流量传感器的实时数据，实时计算输液速率，并设定报警阈值。当输液速率超出阈值或输液完成时，控制水泵的开关状态。
   • 添加报警模块，当输液速率超出阈值或输液完成时，通过液晶显示屏或蜂鸣器等设备进行报警提示。

3. 系统测试：

   • 在实际工作环境下组装和调试硬件，并将程序烧录到单片机中。
   • 进行系统测试，模拟输液过程，检测和记录输液速率，并观察报警和控制操作的效果。
   • 根据测试结果和实际需求，对系统进行优化和改进。

需要注意的是，以上是一个基本的设计框架，具体的细节和功能可以根据实际需求进行扩展和调整。另外，在单片机的设计和测试过程中，需要注意以下几点：

• 硬件设计需要考虑稳定性和可靠性，包括选择合适的电路元件和接口方案等。
• 软件设计需要考虑程序的实时性和稳定性，包括采样频率的选择和算法的优化等。
• 在系统测试中，需要模拟真实的输液过程，并进行多次测试和观察，以验证系统的准确性和稳定性。
• 在设计中要特别注意输液安全性，包括防止堵塞、漏液等异常情况的处理和报警控制。

二、功能设计

基于单片机智能输液器监控系统的设计。

说明：基于单片机智能输液器监控系统的设计，目标滴速和设定滴速的调节通过使用PID算法，换页按钮可调节PID参数，

增加和减少分别在修改按钮按后进行数值调节。数值显示如液晶上面所显示的那样，系统预设LI=200ml液体，速度

SP=20滴/min,时间T(S), VE=20滴/ml,剩余液量计算公式 RELI = LI - SPT/(10VE*60)

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25