彭吴杰毕业论文

浙江纺织服装职业技术学院毕业设计题目病床呼叫及输液监控系统姓名彭吴杰学号0805020134专业班级08机电分院轨道交通学院指导教师沈博侃2010年8月23日浙江纺织服装学院毕业论文i目录1．设计任务书........................................................21.1设计任务书....................................................21.2基本要求......................................................21.3设计方案......................................................31.3.1显示模块................................................31.3.2传感器模块..............................................31.3.3串口通信................................................41.3.4报警模块................................................41.3.5无线模块................................................42．硬件设计..........................................................42.1声光报警系统..............................................42.2主机模块电路..............................................52.3从机模块电路..............................................52.4串口通信..................................................62.5光电传感器................................................73、系统软件..........................................................83.1主机程序流程..............................................83.2从机程序流程..............................................84．调试..............................................................94.1硬件的调试....................................................94.2软件的调试（见附录源程序）...................................94.3硬软件总体的调试..............................................95．小结.............................................................106．参考文献.........................................................106.附录..............................................................116.1原理图.......................................................116.2清单.........................................................126.3源程序.......................................................12浙江纺织服装学院毕业论文1病床呼叫及输液监控系统摘要：随着人性化管理的趋势，关于病床呼叫及输液监控系统的研发受人关注，本题设计的题目是病床呼叫及输液监控系统。本设计产用三个模块，主机模块，从机模块和模拟模块。主机模块和其他模块用串口连接。主机模块用12864液晶显示病床号、点滴速度、时间和温度并能循环显示。从机模块和模拟模块用4位一体共阳数码管显示病床号和点滴速度。当从机模块和模拟模块按下呼叫按钮式，主机模块就能检测到第一个按下键的病床号，并显示病床号及报警。利用水的散光原理用光电传感器检测点滴速度。运用串口通信。本方案可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用8位单片机STC89C52，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点，处理速度高等特点。关键词：单片机；光敏电阻；12864液晶；数码管；串口通信浙江纺织服装学院毕业论文21．设计任务书1.1设计任务书设计并制作一套用于医院的病床呼叫和输液监控系统，它由护士站主机、病床监控器等组成，而病床监控器同时具有呼叫和输液监控功能。护士站主机病床监控器1……病床监控器2病床监控器N点滴移动支架储液瓶漏斗滴速夹受液瓶h1h2病床输液监控器1.2基本要求（1）病床监控器具有站号任意输入设定和显示功能。（2）当按下监控器上的呼叫按扭时，主机能显示最先接收到的呼叫病床号，并发出声光报警提示。（3）主机能手动清除当前显示的病床号及报警信号。（4）主机能接收并存储不少于10个呼叫的病床号，在手动清除当前显示后，能依先后顺序显示下一个病床号并发出声、光提示。（5）自制直流电源，各从站病床监控器直流电源由护士站主机供电。（6）在滴斗处检测点滴速度，并在病床监控器上实时显示点滴速度（滴/分），测量误差小于±2%滴。（7）输液结束(滴速为零)时，从站和主站应在3秒内发出声光报警信号。（8）主站和从站间应尽量减少连接线数量，有线通信传输距离不小于30米。浙江纺织服装学院毕业论文3（9）主站能巡回显示各从站的编号及当前点滴速度，巡回时间3-10秒可由主站任意设定。1.3设计方案主机、从机和模拟机均采用STC89C52单片机为控制核心，接口电路模块分别为：主机按键接口电路模块、从机按键接口电路模块、主机液晶显示电路模块、从机、模拟机数码管显示电路模块、滴液检测电路模块、主机和从机串行通信电路模块及无线模块等。1.3.1显示模块方案一：用12864液晶显示，此模块电路简单，占用单片机端口少，显示内容丰富。方案二：用74HC573锁存器和8个共阳数码管，此模块占用单片机端口少，但是电路复杂显示内容单一。方案三：用8550PNP三极管和2个4位一体的共阳数码管。此模块占用单片机端口多，但是电路简单。由于本设计主机模块显示的内容较丰富所以采用方案一，从机模块和模拟模块显示的内容单一所以选择数码管显示，由于方案三电路简单，所以选用方案三。1.3.2传感器模块方案一：红外探测法，即利用红外线遇到透明液体反射性质的特点，红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。方案二：光敏传感器检测法，即用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。利用这一原理，当水滴通过光敏电阻后会让电阻前的光发生散射从而改变光线强度使光敏电阻阻值发生该改变，从而起到检测水滴的功能方案三：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。RPR220采用DIP4封装，其具有如下特点：塑料透镜可以提高灵敏度。内置可见光过滤器能减小离散光的影响。鉴于系统要求体积小，结构紧凑，综合选择，决定使用方案二。浙江纺织服装学院毕业论文41.3.3串口通信方案一：用MAX232只需要单一+5V电源供电，片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V-，功耗低，典型供电电流5mA，内部集成2个RS-232C驱动器，内部集成两个RS-232C接收器，但是距离较短。方案二：用光电耦合器，在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。而且传送的距离较长。鉴于系统要求距离不小于30米所以用光电耦合器。1.3.4报警模块产用无缘蜂鸣器和发光二极管，此设计体积小，机构紧凑，无缘蜂鸣器杂音较少，发光二极管亮度较高。1.3.5无线模块无线模块采用珠海元井公司的VW-CCXX00A型号的无线发射模块，每个模块包含一对收发线路，分别与MAX232的TX与RX端相连，由于无线发射模块本身的限制，本次设计采用了9600bit/s的波特率。2．硬件设计2.1声光报警系统声光报警系统有蜂鸣器、8550PNP三极管、电阻、发光二极管组成，当按下监控器上的呼叫按扭时，P3.6口给它低电平时蜂鸣器开始报警，P3.7给它高低电平是发光二极管开始闪烁。声光报警模块电路如图2.1所示。图2.1声光报警系统电路1KR9(R?)Res2Q9(Q?)2N3906+5*1GNDD1(D?)LED01KR16(R?)Res2+5P3.6P3.7浙江纺织服装学院毕业论文52.2主机模块电路主机模块由12864液晶、单片机最小系统、键盘模块、声光报警系统组成。采用STC89C52单片机为控制核心，12864B液晶循环显示各从机的编号及当前点滴速度，具有站号任意输入设定和显示功能。能接收并存储不少于10个呼叫的病床号，当从机呼叫主机时抱紧并显示呼叫病床号。主机模块电路如图2.2所示。图2.2主机模块电路2.3从机模块电路从机模块由8550PNP三极管、四位一体共阳数码管、单片机最小系统、键盘模块、声光报警系统组成。采用STC89C52单片机为控制核心，1数码管显示病床号和点滴速度。当呼叫主机时开始报警。从机模块电路如图2.3所示。123456789101112131415161718192012864GNDGND10KR30ResTap+5+5P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.2/ECI3P1.3/CEX04P1.4/CEX15P1.5/CEX26P1.6/CEX37P1.7/CEX48RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119VSS20P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A1528PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.7/AD732P0.6/AD633P0.5/AD534P0.4/AD435P0.3/AD336P0.2/AD237P0.1/AD138P0.0/AD039VCC40U2P89C51RD2BN/011234567816151413121110910KR19ResPack4+5+5+512Y2XTAL30pFC1CapSemi30FC2CapSemiXTAL1XTAL2GND10KR15Res2S1SW-PB10μfC3CapPol2GND+5RST+5S2SW-PBS4SW-PBS3SW-PBS5SW-PBGNDP1.4P1.5P1.6P1.71KR9Res2Q92N3906+5*1GNDD1LED01KR16Res2+5P3.