單片機三級項目課件

1、輸液點滴速度檢測單片機討論課 21 * 目錄頁題目的設計與分析硬件設計軟件設計LOGO * 第一章題目的設計與分析 * 題目的設計與分析硬件分析軟件分析題目的設計與分析 隨著科學技術的飛速發(fā)展，越來越多的領域需要對流體的流量或流速進行精確控制，尤其是在醫(yī)療領域方面。不適當?shù)妮斠核俣葧o病人帶來危險，還會給醫(yī)護人員帶來不必要的麻煩，因此用一個輸液控制儀器來進行輸液速度的控制是很有意義的。 我們介紹的基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的設計是以ATMEL公司的AT89C51單片機為核心，并與直射式光電傳感器相結合的液體點滴測量系統(tǒng)，它具有很高的應用價值和現(xiàn)實意義。 我們首先介紹了常用醫(yī)用輸液儀器的

2、分類和現(xiàn)狀以及未來醫(yī)用輸液儀器的發(fā)展趨勢。其次，根據(jù)系統(tǒng)設計要求制定出傳感器、單片機、顯示模塊等重要器件的選擇方案，接著，根據(jù)實際使用要求設計了相應的單片機硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、液體點滴的實時顯示和報警等功能。液體點滴速度檢測儀的傳感器設計與分析方案一，采用液位傳感器來檢測。將一液位傳感器置于受液瓶中，根據(jù)液位傳感器感受到的液位起伏來檢測是否有點滴落下。方案二，采用紅外對管實現(xiàn)，根據(jù)光敏三極管接收到的光強的強弱變化，從而使光敏三極管產(chǎn)生電流，經(jīng)整合形成高低電平進行輸出，通過對高低電平的變化來判斷是否有液滴地下。方案三，采用光纖傳感器，將光線傳感器固定于滴斗外側。當有液滴落下時，光纖

3、傳感器感知滴斗壁是否產(chǎn)生特定抖動，從而判定是否有液滴落下。綜合分析，方案一將傳感器置于液體中，不可取。同時由于相鄰兩次液位差距很小，會引入較大的測量誤差。方案三采用光纖傳感器，測量精度較高，但是光纖傳感器的成本很高。方案二成本低，電路簡單，且不受可見光的干擾，穩(wěn)定性好，測量相鄰點滴下落時間間隔即可確定點滴速度。因此采用方案二。題目的設計與分析硬件分析軟件分析點滴速度檢測儀以AT89C51單片機為核心，由數(shù)碼管電路、傳感器檢測電路、限速報警電路等部分組成。01系統(tǒng)總體設計題目的設計與分析硬件分析軟件分析02工作過程 * 第一: 接通電源，發(fā)光二極管開始點亮第二：液滴通過傳感器，傳感器工作，進行信

4、號輸出。第三：信號進入單片機，單片機進行內(nèi)部計數(shù)，同時存儲。第四：將計數(shù)后的結果送至數(shù)碼管進行動態(tài)顯示。第五：可以預先設定輸液速度的上限值與下限值，當前顯示的輸液速度高于上限值或低于下限值時，可以自動發(fā)出報警信號，提醒醫(yī)護人員。第六：關閉電源，停止檢測。題目的設計與分析硬件分析軟件分析02單片機的選擇 單片機作為系統(tǒng)的主控制單元，它控制所有的輸入輸出。監(jiān)控系統(tǒng)是一個單片機最小應用系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一些功能無法集成到芯片內(nèi)部，如晶振，復位電路等，需在片外加相應的輔助電路。題目的設計與分析硬件分析軟件分析02單片機I/O口管腳分配 * 題目的設計與分析硬件分析軟件分析P1.0與報警裝置相連，當輸液出現(xiàn)

5、異?；驁缶I被按下時，P1.0口會有一個高電平，驅動報警裝置。P1.1是加鍵按鈕的輸入，當檢測到加鍵被按下， P1.1輸入一個低電平，設定值加一。P1.2是減鍵按鈕的輸入，當檢測到減鍵被按下，P1.2輸入一個低電平，設定值加一。P1.3是加鍵按鈕的輸入，當檢測報警鍵被按下，P1.3輸入一個低電平，給P1.0一個高電平，觸發(fā)報警裝置。P1.4P1.6為步進電動機的脈沖輸入端，通過輪流置一來控制電動機的旋轉和轉向。P1.7為數(shù)據(jù)采集端口，當有脈沖經(jīng)過時，就會給P1.7一個高電平信號，從而進行脈沖計數(shù)，計算流速。P3口是與上位機的通信端口。P0.0P0.5是顯示器的位控制端口。P2.0P2.3是顯示

6、數(shù)據(jù)的輸出口。 P0.0P0.5是顯示器的位控制端口。P2.0P2.3是顯示數(shù)據(jù)的輸出口。02顯示部分設計與分析 * 題目的設計與分析硬件分析軟件分析此次設計的顯示部分可有多種方法實現(xiàn)，可以用液晶顯示，可以用數(shù)碼顯示，還可以用熒光管顯示。但是考慮到此次設計的標準何和可實現(xiàn)性，數(shù)碼管顯示是比較理想的選擇。LOGO * 第三章軟件設計正文 第三章 * 背景介紹基本結構及工作原理改裝實驗LOGO題目的設計與分析硬件分析軟件分析軟件設計概述本系統(tǒng)的設計方案和步驟如下:（1）根據(jù)需求按照系統(tǒng)的功能要求，逐級劃分模塊。（2）明確各模塊之間的數(shù)據(jù)流傳遞關系，力求數(shù)據(jù)傳遞少，以增強各模塊的獨立性，便于軟件調(diào)試。（3）確定軟件開發(fā)環(huán)境，選擇設計語言，完成模塊功能設計，并分別調(diào)試通過。（4）按照開發(fā)式軟件設計結構，將各模塊有機的結合起來，即成一個較完善的系統(tǒng)。參考文獻1 張毅剛.MCS-51單片機應用設計.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社.1999:23-252 涂時亮.單片微型計算機原理及應用.上海:上?？茖W技術出版社.1987:90-923 陳光東,趙性初.單片微型計算機原理及與接口技術(第二版).武漢:華中科技大學出版社.1