【完美升级版】基于单片机的液体点滴速度监控装置设计_大学毕业论文设计

根据以上方案的论证分析，结合器件与设备等因素，系统各模块方案确定如下：

（1）点滴速度测量采用红外对管反射接收方式。 （2）储液检测电路采用软件方式设置。 （3）键盘采用4X4行列式键盘。 （4）显示采用液晶显示屏。

（5）点滴速度控制是利用步进电动机正反转来调节输液管的松紧来实现。

系统组成方框图如图2-5

点滴速度检测报警显示模块点滴速度控制AT89C52键盘控制电机控制控制电路 图2-5 系统组成方框图

系统通过键盘输入模块输入预置的点滴速度并将数据信息传送给单片机。点滴速度检测系统通过红外光电传感器检测点滴速度，并以电信号的形式传给单片机，经运算、分析、处理后单片机通过输出端口将数据传给显示模块和电机。由于硬件的限制既不可预测的误差，实际点滴速度极难达到预置值，因此设置当实际点滴速度进入预置值±5滴范围内时电机停止转动，这样就实现了智能控制功能。另外，点速度检测系统通过红外光电传感器检测到的信号经处理后输出给声音报警装置。当声音报警持续10秒钟后无人复位，则由单片机发出信号关闭声光报警，同时发出信号控制电机卡死输液管将点滴速度强制为0，这样可以大大

提高输液的安全系数。

第 3 章 系统硬件设计与实现

3.1 系统硬件基本组成部分

传感器检测部分：系统利用光点传感器将检测到的信号转化为控制器可以辨别的电信号。传感器检测电路包括1个单元电路：点滴速度测量电路。

智能控制部分：系统中控制器件根据有传感器变换输出的电信号进行逻辑判断，控制点滴的速度及液晶显示屏的显示，完成了点滴装置的自动检测、自动调速、液晶显示屏显示及报警功能等各项任务。控制部分主要包括3个电路：单片机控制电路、电动机的驱动电路、液晶显示屏的动态显示电路。

3.2 电路模块电路设计

3.2.1 液体点滴速度检测电路设计

系统采用红外光电传感器将检测到的信号转化为单片机可以辨别的电信号。

（1） 检测前置电路

光电传感器采用红外光电传感器。红外光电传感器主要由红外发射和红外接收管组成。红外发射管在恒定的电源驱动下发射恒定红外线。红外线经过外界物体产生反射，然后由接收管接收。电路如图3-1。

图3-1 光电传感器电路

（2） 信号放大电路

因为红外光功率的问题，其接收电路产生的信号十分微小，是mV级的电压。所以必须经过放大电路将其放大，才能得到可以识别的信号。放大器是由集成运算放大器LM324构成的同向交流放大器。其放大倍数：Av=1+R4/R5。在此Av=1+500/22=23。经过23倍的放大处理，红外光电传感器采集到的信号就可以很容易的被处理。电路如图3-2。

图3-2 信号放大电路

（3） 电压比较电路

经过放大处理过的信号，其高电平，低电平并不是标准的，不能直