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摘 要

据统计，现今静脉输液是医院治疗各种疾病最常见的一种医疗方式，但传统的输液方式需要人工进行看护，为避免因人工疏忽而影响患者的健康及生命，因此本课题设计了一款无人监守点滴自动监控系统。本课题从硬件和软件两方面上分别进行了设计，其中在硬件电路方面采用的是STC89C51单片机芯片作为主控芯片，通过合理的电路结构搭建，使得主控微处理器能够与它片外的LCD1602显示器、红外对管传感器等器件实现高效的通信，从而保证整个硬件系统正常工作；而在软件设计方面则通过从上而下的设计方法将每一个功能进行流程图的绘制，并对功能执行过程中的重要节点进行分析，提升程序执行的效率。最后通过电路板的焊接搭建实物平台，进行相应功能测试，测试结果显示系统可正常运行，达到设计目的。

关键词：无人监守点滴自动监控，STC89C51单片机，滴速检测，液位检测

Abstract: According to statistics, nowadays intravenous infusion is the most common way to treat various diseases in hospitals, but the traditional way of infusion requires manual care. In order to avoid the influence of human negligence on the health and life of patients, this topic has designed this automatic monitoring and control system without supervision. In order to improve the overall data processing speed, the hardware circuit and software circuit are designed respectively. In hardware circuit, STC89C51 MCU chip is used as the main control chip. Through reasonable circuit structure, the main control microprocessor can communicate with other devices such as LCD1602 display and infrared tube sensor, so as to ensure the normal operation of the whole hardware system. In the aspect of software system, the flow chart of each function is drawn by top-down design method, and the important nodes in the process of function execution are analyzed to improve the efficiency of program execution. This topic also through the welding of circuit board, when the infusion speed is abnormal and the infusion is over, the buzzer alarms and other functions are realized.

Keywords：Unsupervised drip automatic monitoring,STC89C51 single chip computer,drip speed detection, liquid level detection

目 录

1 引言 1

1.1 发展背景 1

1.2 发展现状 1

1.3 本文主要研究内容 2

2 总体方案设计 2

2.1 无人监守点滴自动监控控制系统的方案设计 2

2.2 各模块功能简介 3

2.3 无人监守点滴自动监控控制系统的创新点 4

3 硬件电路的设计 5

3.1 主控电路的设计 5

3.2 检测电路的设计 7

3.3 显示电路的设计 9

3.4 外围电路的设计 11

4 软件电路的设计 13

4.1 无人监守点滴自动监控系统的主程序流程设计 13

4.2 参数显示子程序流程设计 14

4.3 输出报警子程序设计 15

4.4 滴速检测子程序流程设计 16

4.5 低液位检测子程序流程设计 17

5 系统测试 18

5.1 实物图的安装 18

5.2 滴液检测电路实物图 19

5.3 低液位检测电路实物图 20

总结 21

参考文献 22

致谢 23

附录A原理图 24

附录B源程序 25

引言

1.1无人监守点滴自动监控系统的发展背景

我们经常说的无人监守点滴自动监控控制系统指的是一种通过单片机等微处理器芯片的强大控制作用而实现的微型智能系统，它的实现是微处理器生产技术飞速发展后的一个产物，目前市面上大多数厂商研发的微型处理器都在朝着微型化、高速化和智能化方向发展，这为许多种类型微型系统的发展提供了方向，同时也使得无人监守点滴自动监控控制系统的发展越来越快速、性能越来越高^[1]。

无人监守点滴自动监控控制系统在最近几年中的主要发展方向主要是微型化和嵌入式，同时越来越高的智能元素也是这类系统所必需拥有的，除了设计人员对于硬件电路和软件程序代码的优化设计外，在系统内部所需要使用的器件本身属性方面，是制约大多数智能系统的关键因素之一，举个最简单的例子来说，在同一种无人监守点滴自动监控控制系统中，采用8位机作为主控时，每秒对于指令的执行速度是MIPS级别，而对于32位的微处理器芯片来说，由于其内部的CPU内核能够在同一时间内对32位bit的二进制数据进行同时运算，它的数据处理速度可以达到数十甚至数百MIPS，从这个方面我们可以看出微处理器主控芯片的发展现状主导着无人监守点滴自动监控控制系统的发展现状，想要提升这种系统的整体性能，首先就需要从主控核心芯片的选取方面进行着手^[2]。

无人监守点滴自动监控控制系统的核心部分是其内部的主控微处理器，它在系统中的作用主要是用来对片外的功能模块提供驱动，使得每个芯片或者传感器能够表现出正常功能，在无人监守点滴自动监控控制系统的发展背景中，最早的系统大多数采用了模拟电路架构，微处理器控制的概念较少，那时的数字电路以及控制系统的思想还没有得到普及，无人监守点滴自动监控控制系统只能够通过大量的模拟电路来实现，因此最终的表现形态较为单一，智能化元素较少。

1.2无人监守点滴自动监控系统的发展现状

无人监守点滴自动监控控制系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的无人监守点滴自动监控控制系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在无人监守点滴自动监控控制系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的无人监守点滴自动监控控制系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升^[3]。

1.3本文主要研究内容

本文选用了一款性价比极高的单片机芯片来作为主控器件，结合了液晶屏、有源蜂鸣器和红外对管传感器等一些常见器件，设计出了一款具有较高性能的无人监守点滴自动监控控制系统，能够实现对每分钟的滴液点滴数进行快速测量，与市面上大多数的脉搏测量计相比，能够实现低于3s的测量时间，只需正常启动后，系统即可将滴液速度检测并计算出来，清晰地显示在液晶屏上提供给用户观看，还能够提示用户当前液位是否低于预警液位^[4]。

1、第1章通过无人监守点滴自动监控控制系统的当前国内外发展背景及发展现状简单叙述了无人监守点滴系统对于我们日常生活的必要性。

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