单片机1712 基于51单片机的液体点滴速度监测控制装置

项目介绍

摘要： 在医院，输液是护理专业的一项常见用药治疗技术，也是最普遍的一种用药办法。治疗时应根据患者的不同病症和不同身体情况，设定合适的输液速度，若速度过快，可能会造成中毒甚至会造成水肿和心力衰竭，速度过慢会毫无意义地给患者造成心理上的影响，延长输液时间。目前，大部分医院都存在输液时无人监控无人调节的问题，而且针对这个问题并没有有效的解决办法。 本文提出一种以51单片机为核心的智能化液体点滴速度检测和控制装置，该装置集水滴速度检测模块、水滴速度控制模块、键盘控制模块、报警电路模块、显示模块和无线控制模块于一体，能够实时监控液体点滴速度并能通过WiFi远程监控。该装置通过红外检测系统来检测液体点滴下落状态和液面情况，发送至单片机，根据传输的信号计算液体点滴速度，然后用步进电机模块来控制液体点滴速度，如果实际液体点滴速度超出设定的合理范围，则会触发报警电路，蜂鸣器报警。设计合理，操作简单易实现，在现实生活中有一定的研究价值和实用价值。 关键词：液体点滴速度；单片机；步进电机；报警系统；WiFi 本次设计的目标是以单片机为核心，结合红外传感器和步进电机设计出一款能够实时检测液体点滴速度，并且能够通过按键及时远程控制调节点滴速度的监控装置，如果点滴速度超出合理范围，则马上报警采取措施。 红外传感器用来检测液面位置和液体点滴速度，将检测的数据传至单片机处理，单片机将这些数据处理分析判断是否需要报警，并将数据信息传给液晶显示屏显示。另外，可以通过按键电路按照实际情况控制步进电机的正反转，从而控制控制液体点滴速度。此设计包括硬件设计和软件设计，主要分为四部分：信息收集部分、中央控制部分、外部显示部分及按键管理部分。 从设计的要求来分析可以得到该系统有如下构造:红外传感器模块，控制中心单片机最小系统、步进电机驱动模块、报警电路、WIFI模块、按键控制模块和显示屏模块等。 设计方案 ： （1）点滴速度检测模块：液体点滴速度是由红外传感器检测。红外传感器模块对光线的极其敏感，灵敏度极高，该红外检测装置具有一对红外线收发管，发射管发射出一定频率的红外线，红外线沿直线传播，在传播的路线上如果遇到障碍物，则在这个障碍物面上发生反射，反射回来由接收管接收，这样就能精确的知道储液瓶液位情况和当前液体点滴的下落速度。 （2）液瓶液面检测模块：使用红外传感器对当前储液瓶液位进行实时监控，发现异常情况能够及时报警。利用红外线的反射原理来检测液位情况。而且红外传感器体积小、安装简单方便，不需要详细的计算分析，极大地简化了外部电路，既弥补了软件的响应速度慢的问题，还加强了对药品的保护，对患者的安全更有保障。 （3）键盘控制模块：本装置的控制要求简单，故采用了独立式按键控制，每个按键和单片机芯片的连接都只需要一根I/O接口，每个I/O口的工作状态互不影响，简化了系统结构，降低了系统的成本，保证了控制系统的操作简便，而且编程也简单。 （4）显示模块：采用液晶显示屏。液晶显示屏有着低功耗、持久耐磨、寿命长、显示信息清晰易懂的优点，对使用环境的要求比较低，程序编写也容易，资源占用比较少适合用于该装置。 （5）电机驱动模块：采用步进电机对滴液管管壁施加压力，从而控制液体点滴速度。控制信号是数字信号，不需要A/D转换模块，精度高，易控制、如果需要可以随时停止电机的停转。