【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;}
}