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编号：

T4912407C

设计简介：

本设计是基于单片机智能输液监控系统设计，主要实现以下功能：

1. 通过水位传感器检测输液瓶液位
2. 通过步进电机模拟阀门
3. 通过按键可切换手动模式和自动模式
4. 在自动模式下通过液位来调整阀门
5. 通过蓝牙模块进行远程监控和控制
6. 通过按键模块在手动模式下控制液位阀门

电源： 5V
传感器：水位传感器（Sensor V2.0）
显示屏：LCD1602显示屏
单片机：STC89C52
执行器：步进电机（ULN2003）
人机交互：独立按键、蓝牙传感器（ECB02H1）

标签：STC89C52、LCD1602、蓝牙模块、水位传感器、步进电机

题目扩展：基于云平台的远程输液监控系统、医院智能输液管理系统、便携式智能输液助手

基于 STC89C52 的智能输液监控系统设计

一、主控部分

核心：STC89C52 单片机

功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

1. 水位传感器模块：检测当前的输液量
2. 独立按键模块：用于切换模式、调节输液速度
3. 供电电路：为整个智能输液监控系统供电

三、输出部分

1. LCD1602 显示模块：显示系统名称、输液速度和模式
2. 蜂鸣器报警模块：当输液量过低时，进行报警提示
3. ULN2003 步进电机模块：模拟控制输液滴速
4. JDY-08 蓝牙模块：连接手机，上传输液数据，支持手机控制模块及输液滴速

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

主要硬件包括 STC89C52 单片机、水位传感器、独立按键、5V 供电电路、LCD1602 显示屏、有源蜂鸣器、ULN2003 步进电机驱动模块、JDY-08 蓝牙模块、12MHz 晶振、22pF 电容、10kΩ 电阻、按键开关、PCB 板及导线等。焊接流程：先焊接单片机底座，避免高温损坏芯片；再焊接晶振电路与复位电路，确保时钟稳定；接着焊接电源部分，包括滤波电容和稳压器；然后依次焊接水位传感器接口、按键模块、LCD1602 接口、蜂鸣器电路、步进电机驱动模块及蓝牙模块；最后检查焊点并清理 PCB。注意事项：焊接前确认元器件型号与参数，避免错焊；使用 30W 以内烙铁，温度控制在 300-350℃，焊接时间不超过 3 秒，防止过热损坏器件；电源部分需先连接滤波电容再接入稳压器，确保供电稳定；LCD1602 的对比度调节电位器需正确接入；蓝牙模块焊接时避免引脚短路，焊接后用万用表检查各引脚间阻值；步进电机驱动模块需注意电源极性，防止反接烧毁；全部焊接完成后，检查焊点有无虚焊、连锡，确认无误后通电测试。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 显示测试

该设计通过 STC89C52 单片机整合水位传感器与步进电机控制，实现了水位和速度的实时显示功能。系统工作时，水位传感器将液位高度转换为模拟电压信号，经单片机内部 ADC 转换为数字量，通过标定算法换算为实际液位值；同时，步进电机的转速由 PWM 信号控制，单片机根据设定的速度参数计算当前转速，并通过传动比换算为输液速度。LCD1602 显示屏采用双行显示模式，第一行显示实时更新水位数值；第二行显示动态展示输液速度。此外，还能显示当前的模式，还能通过蓝牙模块将实时数据同步至手机端，医护人员可远程查看水位和速度。显示测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 显示测试图

5.3 自动模式下功能测试

该设计的自动控制功能基于液位实时监测，通过 STC89C52 单片机实现输液速度的智能调节与安全报警。系统在自动模式下，持续采集水位传感器数据，当检测到液位低于 5ml 时，立即触发蜂鸣器发出高频报警信号，提醒医护人员及时处理；液位≥5ml 时，报警解除。速度控制方面，根据液位动态调整：液位＞45ml 时，步进电机驱动输液速度维持在 8 滴 / 分钟，确保快速补液；液位在 30-45ml 区间时，速度自动降至 6 滴 / 分钟，进入平稳输液阶段；液位降至 15-30ml 时，速度进一步调低至 4 滴 / 分钟，防止液体过快输完；液位处于 0-15ml 时，速度减至 2 滴 / 分钟，为换药操作预留时间；若液位异常＜0ml（如传感器故障），系统自动停止输液（速度为 0）并触发持续报警。整个过程中，LCD1602 实时显示当前液位与速度，蓝牙模块同步数据至手机端，形成闭环监控。系统每 500ms 刷新一次液位数据，确保调速响应迅速，同时内置防抖算法，避免因液位波动导致频繁调节，提升控制稳定性。其按键功能如下图 5-3 所示：

图 5-3 自动模式下功能测试图

5.4 蓝牙功能调试

蓝牙功能调试先确认 ECB02 模块与 STC89C52 硬件连接正确，通电后状态灯稳定闪烁，用串口助手发 AT 指令测试响应。配置协议，设波特率 9600、从模式及密码并保存。验证指令解析，通过单片机中断接收字符，调试串口打印数据确认识别准确。测试模式切换，手机发 “A” 看 LCD1602 是否切换模式及自动调速是否生效。验证语音指令，发 “B”“C” 检查速度增减，测试边界情况。测试状态反馈，确保指令接收后返回确认，手机能显示数据，且忽略非法指令。最后测试抗干扰，确保报警、外部干扰及连续指令下通信稳定，可先用串口助手模拟数据调试。蓝牙功能调试如下图 5-4 所示。

图 5-4 蓝牙功能测试图

设计说明书部分资料如下