基于单片机的输液监控系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的输液监控系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

须经通过一个二分频触发器，所以它对外部时钟信号的脉宽没有一点限制，那么就一定得保证的脉冲的高低电平所用到的宽度。 （ 2）硬件电路设计 我们把 51单片机作为全部输液监控系统的主控制芯片，把它和前端的数据采集器电路、蜂鸣器报警电路和数码管显示电路相连接。 7 前端数据采集器电路设计 （ 1） 主要元器件介绍 ① 发光二极管 发光二极管简称为 LED。 由镓（ Ga）与砷（ As）、磷（ P）、氮（ N）、铟（ In）的化合物制成的二极管 ，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。 在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。 磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。 原理 它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。 发光二极管与普通二极管一样是由一个 PN 结组成，也具有单向导电性。 当给发光二极管加上正向电压后，从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P区的电子，在 PN结附近数微米内分别与 N 区的电子和 P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。 不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。 当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。 常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约 5伏。 它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。 限流电阻 R可用下式计算： R=（ E－ UF） /IF 式中 E为电源电压， UF为 LED的正向压降， IF 为 LED的一般工作电流。 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以 LED的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由 P型半 导体和 N型半导体组成的晶片，在 P型半导体和 N型半导体之间有一个过渡层，称为 PN结。 在某些半导体材料的 PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。 这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称 LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从 LED 阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 极性 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应接电源 正极。 有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。 LED单向导通性 LED只能往一个方向导通（通电），叫作正向偏置（正向偏压），当电流流过时，电子与空穴在其内复合而发出单色光，这叫电致发光效应，而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体材料种类与掺入的元素杂质有关。 具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。 8 特性 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好 ，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。 由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。 把它的管心做成条状，用 7条条状的发光管组成 7段式半导体数码管，每个数码管可显示 0～ 9， 10个阿拉伯数字以及 A， b， C， d， E， F等部分字母（必须区分大小写）。 ②光敏三极管 光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。 通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制 等作用。 光敏三极管又称光电三极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到 PN 结上时，吸收光能并转变为电能。 当光敏三极管加上反向电压时，管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变，光照强度越大，反向电流越大，大多数都工作在这种状态。 工作原理 光敏三极管和普通三极管的结构相类似。 不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的 PN 结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。 光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有 NPN或 PNP结构的半导体管。 它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。 为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小，入射光主要被基区吸收。 和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。 光耦合器 主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。 光耦合器是 70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦 合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器 (SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。 在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 工作原理 用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。 当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流 的大小成正比。 由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。 发光管和光敏管之间的耦合电容小（ 2pf左右）、耐压高 ( )，故共模抑制比很高。 输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。 此外，因其输入电阻小（约 10Ω），对高内阻源的噪声相当于被短接。 因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。 ③ 74LS06 9 该电路中我们一共采用了两个反相器，它的管脚如图 3所示： 图 3 74LS06 管 脚图 74LS06是集电极开路时所输出的 6组反相驱动器，它的重要特点的典型值如图 4所示： 图 4 74LS06 集电极反相驱动器主要电特性 74LS06功能表如图 5所示： 图 5 74LS06 功能表 74LS06逻辑原理图如图 6所示： 10 图 6 74LS06 逻辑原理图 从图中我们可以看出， A A A A A A6是输入端， Y Y Y Y Y Y6是输出端。 （ 2） 硬件电路设计 电路图如图 7所示。 图 7 前端数据采集器电路图 （ 3） 工作原理 一般来说病患都想药水可以尽量都滴完，在只有很 少药水剩余。