液体点滴速度监控系统的设计软件子系统设计
本论文的主要内容是对液体点滴速度监控装置的软件部分进行设计并完成相关说明的撰写。通过使用这样的装置能够解决大中型医院管理输液病患难的问题。本课题所要设计的装置要求在工作的时候不仅对病人的输液没有任何影响，而且能够实时地监测点滴的速度，同时能够根据需要进行报警。软件系统所负责的部分是根据所选择的硬件编写相应的代码，通过控制单片机、液晶显示屏和红外传感器实现功能，并与负责硬件部分的同学进行软硬件联调。关键词 液体，点滴速度，单片机，软件
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究目的和方案 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题设计的意义 2
1.4 本课题的主要任务 3
2 系统控制原理简介 3
2.1 控制方案的选择 4
2.1.1 电源模块的选择 4
2.1.2 单片机的选择 4
2.1.3 点滴速度检测方案选择 6
2.1.4 按键模块的选择 7
2.1.5 显示器的选择 8
2.1.6 报警模块的选择 9
2.2 语言的选择 10
2.2.1 汇编语言 10
2.2.2 C51语言 10
3 系统软件设计 10
3.1 软件总流程图 10
3.2 点滴速度和总数显示模块 11
3.2.1 液晶初始化 12
3.2.2 实时点滴计数显示 12
3.3 点滴速度和总数测量模块 14
3.4 间隔时间设置模块 16
3.4.1 设置时间间隔 16
3.4.2 时间间隔设置显示 18
3.5 串口通信模块 19
3.6 报警和延时模块 21
3.6.1 软件延时的介绍 21
3.6.2 报警中断模块 21
4 软硬件联调 22
4.1 C程序编译 22
4.2 HEX文件烧录单片机 23
4.3 初始化及复位 24
4.4 设置检测间隔 24
4.5 检测传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
感器开启 25
4.6 仿真报警情况 25
结 论 26
致 谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 课题研究目的和方案
本课题根据要求进行液体点滴速度监控装置的设计与制作，软件部分所完成的功能是编写不仅能检测出液体的滴速而且可以实现当检测到点滴不再进行时能发出报警的代码，并与负责硬件部分的同学进行软硬件联调。本次设计涉及红外位移传感器，STC89C51系列单片机最小系统、模拟电路、LCD1602显示屏和串口输入等，通过对这些部分的集成编码，使得我更好的了解到单片机中各种变量、子函数、地址调用和中断程序的运用[1]。
通过此次设计，在与设计硬件部分的同学的交流过程中，我深入了解了单片机系统的软硬件开发设计流程，大大增强了对模拟数字电路和单片机的应用等理论知识的运用，给进一步认知和开发同类产品提供了理论和实践基础[2]。
在网络通信技术飞速发展的今天，测控系统因为网络通信技术的迅捷，方便，很少受环境的影响等优点也迅速加入到了网络通信技术发展的快车道。而作为测控系统中极为重要一环的传感器领域更是一马当先。通过制成独立模块化的芯片，将这些芯片与集成的传感器结合起来，并将硬件驱动植入传感器的ROM。同时，可以通过网络接口芯片把通信协议固化到智能传感器的ROM 中，这样既可以继承智能传感器的全部功能，又能够和计算机网络进行通信，这些优点使得其获得了广泛的关注。国外有不少仪器公司己研制出了各种各样的网络化传感器[3]。
监控技术由现场往上位机发展，由传统往自动化，往智能化发展，由工业往各个需要测控系统的行业发展，不仅登上了信息化的高速公路，也上了集成自动化的快车道。同时，客户会根据不同的时代，不同的领域对设备的监控提出更高的要求。因此需要我们更好地、更及时地应用各种最新技术，监控系统才能有更长足的发展以及更光明的前途[4]。
1.2 国内外研究现状
随着我国老龄化社会的加速，伴随着计划生育推进而来的这些年，在取得人口数量得到控制效果的同时，也使得如今我国将要面临严峻的养老问题和人力资源问题。对我国现代化进程带来严峻的挑战，也对我国医疗卫生事业提出更高的要求[5]。
如何更加有效的利用有限的医疗卫生资源,即在医护人员有限的条件下，照顾更多的病人，是必须要解决的问题[6]。通常，一名医护人员需要同时对多名病人进行照顾，但难以一一细心兼顾,所以通常需要家家人在旁陪伴，这不仅给病人带来精神上的负担，也加剧了亲人的负担。根据数据的分析与计算，亲人在医院陪护病人的时间大多都是耗费在输液过程中。
在严格规范的操作下，可以避免很多问题，例如输液阻塞、气泡混入等。但是输液速度的检测和输液完成报警这些功能却一直以来没有得到人们的重视。这也成为输液过程中耗费时间的重灾区。本课题致力于监测输液过程中的状况，解放亲人，解放医护人士[7]。
医疗器械应该是医院的医护人士的得力助手，不仅要求安全可靠性高，而且要能的确减少医护人士的人力消耗。只有能实实在在帮助医院管理、帮助医护人士获取病人信息的产品才是具有实际意义产品[8]。本课题所设计的装置不仅能够在对病人进行输液的时候没有任何影响，而且能够实时地监测点滴的速度，根据需要能够进行报警。更好的是，其操作简单，易于上手，安全可靠而又价格低廉，由很强的市场竞争力以及深入开发的价值。
1.3 本课题设计的意义
在现在飞速发展的电力电子技术以及信息化技术的背景下，要更快地将电力电子技术和信息化结束融入到各领域中。随着单片机制作技术的不断成熟，其性能不断完善，性价比显著提高，功能更加强大。而又因为单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等诸多特点，所以我们可以将单片机运用到我们所能想到的现代化控制领域中[9]。
智能化、人性化是现代仪器设备的一个发展趋势，以单片机为核心，采用基于有限状态机的参数自整定模糊控制算法，利用嵌入式操作系统实现液体点滴的速度监控。任何一终端可以人工设定所需的输液速度并动态显示，独特的异常处理机制可以确保系统在任何异常状态下都可以快速恢复到正常状态，并发出提醒[10]。这样的一个系统十分智能，但是仅仅用于输液，性价比非常低，许多应用需要消耗大量的物资，很浪费[11]。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究目的和方案 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题设计的意义 2
1.4 本课题的主要任务 3
2 系统控制原理简介 3
2.1 控制方案的选择 4
2.1.1 电源模块的选择 4
2.1.2 单片机的选择 4
2.1.3 点滴速度检测方案选择 6
2.1.4 按键模块的选择 7
2.1.5 显示器的选择 8
2.1.6 报警模块的选择 9
2.2 语言的选择 10
2.2.1 汇编语言 10
2.2.2 C51语言 10
3 系统软件设计 10
3.1 软件总流程图 10
3.2 点滴速度和总数显示模块 11
3.2.1 液晶初始化 12
3.2.2 实时点滴计数显示 12
3.3 点滴速度和总数测量模块 14
3.4 间隔时间设置模块 16
3.4.1 设置时间间隔 16
3.4.2 时间间隔设置显示 18
3.5 串口通信模块 19
3.6 报警和延时模块 21
3.6.1 软件延时的介绍 21
3.6.2 报警中断模块 21
4 软硬件联调 22
4.1 C程序编译 22
4.2 HEX文件烧录单片机 23
4.3 初始化及复位 24
4.4 设置检测间隔 24
4.5 检测传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
感器开启 25
4.6 仿真报警情况 25
结 论 26
致 谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 课题研究目的和方案
本课题根据要求进行液体点滴速度监控装置的设计与制作，软件部分所完成的功能是编写不仅能检测出液体的滴速而且可以实现当检测到点滴不再进行时能发出报警的代码，并与负责硬件部分的同学进行软硬件联调。本次设计涉及红外位移传感器，STC89C51系列单片机最小系统、模拟电路、LCD1602显示屏和串口输入等，通过对这些部分的集成编码，使得我更好的了解到单片机中各种变量、子函数、地址调用和中断程序的运用[1]。
通过此次设计，在与设计硬件部分的同学的交流过程中，我深入了解了单片机系统的软硬件开发设计流程，大大增强了对模拟数字电路和单片机的应用等理论知识的运用，给进一步认知和开发同类产品提供了理论和实践基础[2]。
在网络通信技术飞速发展的今天，测控系统因为网络通信技术的迅捷，方便，很少受环境的影响等优点也迅速加入到了网络通信技术发展的快车道。而作为测控系统中极为重要一环的传感器领域更是一马当先。通过制成独立模块化的芯片，将这些芯片与集成的传感器结合起来，并将硬件驱动植入传感器的ROM。同时，可以通过网络接口芯片把通信协议固化到智能传感器的ROM 中，这样既可以继承智能传感器的全部功能，又能够和计算机网络进行通信，这些优点使得其获得了广泛的关注。国外有不少仪器公司己研制出了各种各样的网络化传感器[3]。
监控技术由现场往上位机发展，由传统往自动化，往智能化发展，由工业往各个需要测控系统的行业发展，不仅登上了信息化的高速公路，也上了集成自动化的快车道。同时，客户会根据不同的时代，不同的领域对设备的监控提出更高的要求。因此需要我们更好地、更及时地应用各种最新技术，监控系统才能有更长足的发展以及更光明的前途[4]。
1.2 国内外研究现状
随着我国老龄化社会的加速，伴随着计划生育推进而来的这些年，在取得人口数量得到控制效果的同时，也使得如今我国将要面临严峻的养老问题和人力资源问题。对我国现代化进程带来严峻的挑战，也对我国医疗卫生事业提出更高的要求[5]。
如何更加有效的利用有限的医疗卫生资源,即在医护人员有限的条件下，照顾更多的病人，是必须要解决的问题[6]。通常，一名医护人员需要同时对多名病人进行照顾，但难以一一细心兼顾,所以通常需要家家人在旁陪伴，这不仅给病人带来精神上的负担，也加剧了亲人的负担。根据数据的分析与计算，亲人在医院陪护病人的时间大多都是耗费在输液过程中。
在严格规范的操作下，可以避免很多问题，例如输液阻塞、气泡混入等。但是输液速度的检测和输液完成报警这些功能却一直以来没有得到人们的重视。这也成为输液过程中耗费时间的重灾区。本课题致力于监测输液过程中的状况，解放亲人，解放医护人士[7]。
医疗器械应该是医院的医护人士的得力助手，不仅要求安全可靠性高，而且要能的确减少医护人士的人力消耗。只有能实实在在帮助医院管理、帮助医护人士获取病人信息的产品才是具有实际意义产品[8]。本课题所设计的装置不仅能够在对病人进行输液的时候没有任何影响，而且能够实时地监测点滴的速度，根据需要能够进行报警。更好的是，其操作简单，易于上手，安全可靠而又价格低廉，由很强的市场竞争力以及深入开发的价值。
1.3 本课题设计的意义
在现在飞速发展的电力电子技术以及信息化技术的背景下，要更快地将电力电子技术和信息化结束融入到各领域中。随着单片机制作技术的不断成熟，其性能不断完善，性价比显著提高，功能更加强大。而又因为单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等诸多特点，所以我们可以将单片机运用到我们所能想到的现代化控制领域中[9]。
智能化、人性化是现代仪器设备的一个发展趋势，以单片机为核心，采用基于有限状态机的参数自整定模糊控制算法，利用嵌入式操作系统实现液体点滴的速度监控。任何一终端可以人工设定所需的输液速度并动态显示，独特的异常处理机制可以确保系统在任何异常状态下都可以快速恢复到正常状态，并发出提醒[10]。这样的一个系统十分智能，但是仅仅用于输液，性价比非常低，许多应用需要消耗大量的物资，很浪费[11]。
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