基于单片机的输液器

基于单片机的输液器内容摘要：

RS和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命 令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。 第 16 脚：背光源负极。 ULN2020 介绍 ULN2020 是大电流驱动阵列 ,多用于单片机、智能仪表、 PLC、数字量输出卡等控制电路中。 可直接驱动继电器等负载。 输入 5VTTL 电平，输出可达 500mA/50V。 ULN2020 是高耐压、大电流达林顿陈列 ,由七个硅 NPN 达林顿管组成。 该电路的特点如下 : ULN2020的每一对达林顿都串联一个 ,在 5V的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路 直接相连 ,可以直接 处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 总而言之 ULN2020 是一个反向放大驱动 湖南理工学院毕业设计 (论文 ) 7 第三章 硬件系统设计 系统总体设计 Y11 1. 0 59 2M H zC12 2p FC22 2p FC32 2u FR11 0KR21 0KS1S W P BV C CV C C1B12B23B34B45B56B67B7G N D8C O M97C106C115C124C133C142C151C16U2U L N 20 03F1B U Z Z E R12345J1C O N 5 V C C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16J21 60 21 60 2V R1 0kP2.0P2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7V C CP 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7P 1. 0 /T 21P 1. 1 /T 2E X2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 /R X D10P 3. 1 /T X D11P 3. 2 /IN T 012P 3. 3 /IN T 213P 3. 4 /T 014P 3. 5 /T 115P 3. 6 /W R16P 3. 7 /R D17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 0 /A 821P 2. 1 /A 922P 2. 2 /A 1023P 2. 3 /A 1124P 2. 4 /A 1225P 2. 5 /A 1326P 2. 6 /A 1427P 2. 7 /A 1528P S E N29A L E30EA31P 0. 7 /A D 732P 0. 6 /A D 633P 0. 5 /A D 534P 0. 4 /A D 435P 0. 3 /A D 336P 0. 2 /A D 237P 0. 1 /A D 138P 0. 0 /A D 039V C C40U1S T C 89 C 5 2P 2. 0P 2. 1P 2. 2S5S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BD1 D2D3 D4D1D2D3D41 2D1L E D1 2Q1P N P P H O T O 图 输液器监控整机电路图 整机有电源电路、输液泵驱动、液晶显示驱动、液滴检测电路、按键控制等模块组成。 电源电路负责给整个系统供电，可采用 220V 交流市电及普通干电池供电。 整个系统需要 +5V 供电。 输液泵驱动主要采用步进电机正反转来模拟，液滴检测部分采用红外对管，每滴下一滴液滴，发射接收被阻挡一次，液晶显示部分采用 1602 字符型液晶，按 键用来调整输液速度。 下面分模块介绍各部分功能 : 单片机最小系统 单片机要工作必须要有最小系统为基础。 最小系统分几个部分： （ EA 接 +5V）。 湖南理工学院毕业设计 (论文 ) 8 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1P RO G RA M = 王忠乐的数控电源程序 . HE Xp 3 .6 是高位X1CR Y S T A LC23 u fC13 3 u fR1 0 kC31 0 0 pC3( 1 )D1L E D B I RYR11 0 kL S ?S P E A K E RC41 0 0 p 图 单片机复位电路采用上电复位，上电瞬间，电容视做短路。 单片机第九脚为高电平，符合单片机两个机器周期高电平的复位条件，单片机复位。 晶振 X1 为单片机提供工作的时钟。 电源电路 整个电路可由四节干电池供电，可以电池供电外，另外也可通过交流市电输入端由小型变压器供电，满足在室内 以及走动的情况下的需要。 交流电输入采用普通变压方式即传统的变压、整流、滤波 稳压四步来完成。 最后整个系统需要 +5V 供电，可采用 7805进行稳压 键控模块 出于对医疗仪器安全可靠的考虑，为防止按键的误动带来的不安全因素，一些主要的按键操作 都加了去抖动处理 ，这样，完成所有的操作一共只需要四个键。 考虑到单片机的Ｉ／Ｏ口资源比较丰富，而且每个Ｉ／Ｏ口均有独立的中断能力，因此，４个键可直接接到单片机的Ｉ／Ｏ口上，并通过中断方式由ＣＰＵ来响应。 由于硬件电路比较简单，与之对应的软件也大大简化。 P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2S5S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P B 湖南理工学院毕业设计 (论文 ) 9 图 键控模块 显示模块 液晶显示器采用的是长沙太阳人电子有限公司的 1602 字符型液晶显示器。 1602的使用可参看有关资料。 液晶与单片机连接如图 所示 V SS1V DD2V EE3RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K16U21 60 2P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17R1P OT 2P 35P 36P 37 图 液晶显示电路 泵驱动模块 本系统用的输液泵驱动模块由两相４线式步进电机和泵体组成。 由于输液要求计量准确、可靠，因而我们选择步进电机作为动力装置。 通过控制电机正反转来控制输液体的速度。 步进电机可以将脉冲激励的变化转换成精确转子位置的增量运动，它可将脉冲信号变成电通过控制脉冲的个数来控制电机转动的角 度，并通过改变脉冲的频率控制电机运转的速度。 由电机驱动泵体的凸轮机构循环压缩胶管，从而实现输液功能。 为了让输液泵安全、可靠地工作，并且从简化硬件电路的角度出发，步进电机驱动芯片选用的是 ULN2020。 用启动信号来启动步进电机，由控制信号控制来控制转动角度。 本仪器输液的速度是通过步进电机所转动的角度不同来控制，因为步进电机在整个运行期间，其所转角度可精确测量。 1B12B23B34B45B56B67B7GND8 C O M 97C 106C 115C 124C 133C 142C 151C 16U2U L N 2 0 0 312345J1C O N 5 V C C 图 电路 PCB 图 系统完成后的 PCB 如图所示 湖南理工学院毕业设计 (论文 ) 10 湖南理工学院毕业设计 (论文 ) 11 第四章 软件部分设计 KEIL uⅥ sioIl2 集成开发环境介绍 KEIL uⅥ sioIl2软件是 KEIL公司的产品。 KEIL公司是一家业界领先的微控制器 (MCU)软件开发工具的独立供应商。 KEIL C51 标准 C。