【单片机毕业设计】【mcuclub-jk-006】基于单片机的医院输液的设计

最近设计了一个项目基于单片机的医院输液系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：医院输液
项目编号：mcuclub-jk-006
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过液位检测模块检测输液瓶液位，若没有液体，且为输液状态，则声光报警
2、通过红外对管检测液体流速，若流速大于设定最大阈值，则步进电机逆时针旋转10°，挤压输液管，若小于设定最小阈值，则步进电机顺时针旋转10°，舒张输液管
3、通过DS18B20检测温度值，当温度值超过设置的上下限，进行加热或制冷
4、通过颜色传感器检测是否出现回血，若出现，则声光报警
5、通过按键可设置流速上下限阈值、温度阈值、切换输液状态等
6、通过显示屏显示测量数据
扩展功能：当输液瓶用尽时，通过蓝牙模块发送“输液瓶已用尽，请更换！”；若出现回血，则发送“出现回血，请速速查看”，另外，还发送当前流速、温度值

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计医院输液的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由六部分组成，第一部分是水位监测模块，通过该模块监测当前输液瓶的液位；第二部分是红外对射管监测模块，通过该模块监测当前输液的流速；第三部分是颜色监测模块，通过该模块监测输液是否回血；第四部分是温度检测模块，通过该模块检测当前输液液体的温度；第五部分是按键模块，可以通过该模块设置流速上下限阈值、温度阈值、切换输液状态等；第六部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过两个继电器分别控制加热和制冷；第三部分是声光报警模块，当监测输液液体较少或者检测到回血进行声光报警提醒。除此之外还有蓝牙模块，当输液瓶用尽时，通过蓝牙模块发送“输液瓶已用尽，请更换！”；若出现回血，则发送“出现回血，请速速查看”，另外，还发送当前流速、温度值，具体系统框图如图所示。

 

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，如果正在输液，没有药水，声光报警，发送信息，如果流速大于最大值，步进电机逆时针旋转，如果流速小于最小值，步进电机顺时针旋转，温度大于最大值，开制冷，温度低于最小值，开加热，如果有回血或没有药水，声光报警，如果回血，发送信息，没有输液，关闭继电器、声光报警，设置界面，关闭继电器、声光报警。

 

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)                  //测量界面
	{
		if(flag_run == 1)											//如果正在输液
		{
			if(flag_liquid == 0)								//没有药水，声光报警，发送信息
			{
				alarm_liquid = 1;
				if(flag_liquid_send == 0)
				{
					flag_liquid_send = 1;
					printf("\r\n输液瓶已用尽，请更换！");
				}
			}
			else
			{
				alarm_liquid = 0;
				flag_liquid_send = 0;
			}
			if(flag_flowmanage == 1)
			{
				flag_flowmanage = 0;
				if(flow_value > flow_max)						//如果流速大于最大值，步进电机逆时针旋转
				{
					flag_bujin_foreward = 0;
					flag_bujin_reversal = 1;
				}
				else if(flow_value < flow_min)			//如果流速小于最小值，步进电机顺时针旋转
				{
					flag_bujin_foreward = 1;
					flag_bujin_reversal = 0;
				}
				else
				{
					flag_bujin_foreward = 0;
					flag_bujin_reversal = 0;
				}
			}
			if(temp_value > temp_max*10)				//温度大于最大值，开制冷
			{
				RELAY_JR = 1;
				RELAY_ZL = 0;
			}
			else if(temp_value < temp_min*10)		//温度低于最小值，开加热
			{
				RELAY_JR = 0;
				RELAY_ZL = 1;
			}
			else
			{
				RELAY_JR = 1;
				RELAY_ZL = 1;
			}
			if(alarm_red == 1 || alarm_liquid == 1)	//如果有回血或没有药水，声光报警
			{
				if(time_num % 3 == 0)
				{
					LED = ~LED;
					BEEP = ~BEEP;
				}
				if(alarm_red == 1)										//如果回血，发送信息
				{
					if(flag_red_send == 0)
					{
						flag_red_send = 1;
						printf("\r\n出现回血，请速速查看");
					}
				}
			}
			else
			{
				flag_red_send = 0;
				LED = 1;
				BEEP = 1;
			}
		}
		else																//没有输液，关闭继电器、声光报警
		{
			alarm_liquid = 0;
			RELAY_JR = 1;
			RELAY_ZL = 1;
			LED = 1;
			BEEP = 1;
			flag_bujin_foreward = 0;
			flag_bujin_reversal = 0;
			flag_liquid_send = 0;
			flag_red_send = 0;
		}
	}
	else													         //设置界面，关闭继电器、声光报警
	{
		LED = 1;
		BEEP = 1;
		RELAY_JR = 1;
		RELAY_ZL = 1;
	}
}