微机接口项目之止血带的设计

《微机接口项目之止血带的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机接口项目之止血带的设计（23页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、止血带测控设计姓名：课程名称：接口项目指导教师：刘宝华2010年11月摘要针对电子止血带这一新型医疗器械的出现，认真分析其操作过程和止血原理，然后利用现有实验条件模拟电控充气式止血带工作原理。具体实验内容包括实验器材准备、元器件的选择，电路原理图的绘制（利用Protel绘制原理图和PCB图），模拟电路运行论证，电路焊接，软件编程及调试，最终给出相关数据图表，总结实验现象，得出实验结论。前言随着医疗水平的高速发展和突发事故的不断增多，止血带的应用也愈发广泛。作为急救手段，止血带作用于较大的血管上，使得出血即刻停止，在手术中使用，可以将术中失血减少到最低限度，从而减少输血量，节省了止血时间，可使麻

2、醉和手术时间缩短，此外在肢体恶性肿瘤手术时，在肢体的适当部位利用止血带还可以防止肿瘤细胞扩散。止血带更以作为战场上四肢出血的第一道就救治手段成为了战斗部队的标准装备。目前正在使用的止血带的种类很多，有一次性止血带，包括点连式一次性止血、一次性连抽式止血带，橡皮止血带，充气止血带，包括手动式充气止血带和电动式充气止血带。我们设计的就是简易的电控充气式止血带。工作原理及电路设计首先将气囊绑于大臂（假设出血处），打开开关，设定压力值开始充气，达到压力值时保持不变，LCD显示当前脉搏，数码管显示当前压力值，当压力过大或过低时蜂鸣器报警，复位（止血成功）后气囊放气，止血完成。电路原理图见附录一。工作原理

3、：1、 电源：电源电路将220V电压分别转换为+12V、-12V、+5V供整个系统的工作电压；2、 启动气泵：微处理器控制微型气泵向袖带充气，微型电磁气阀关闭使整个气路处于封闭状态；3、 信号采集：压力传感器与袖带相通，压力传感器将袖带中的气体压力转换为电信号，电信号经放大器放大后输入到AD0809转化器转化为数字信号在试验仪的数码管上显示出来，一但达到设定压力值后气泵关闭；4、 压力继电器起监测所充气体的临界值；5、 释放压力：使用结束后，微处理器控制气阀打开，释放气路的气体。实验器材及主要元器件：1、 可编程并行I/O接口芯片8255 8255管脚8255内部组成框图8255是Intel公

4、司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。 其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。2、 集成块CD4051CD4051引脚功能CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关，有三个二进制控制输入端A、B、C和

5、INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.520V的数字信号可控制峰值至20V的模拟信号。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，则05V的数字信号可控制-13.54.5V的模拟信号。这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。当INH输入端=“1”时，所有的通道截止。三位二进制信号选通8通道中的一通道，可连接该输入端至输出。其中VEE可以接负电压，也可以接地。当输入电压有负值时，VEE必须接负电压，其他时候可以接地。CD4051引脚功能说明引脚号符号功能1 2 4 5 12 13 14 15IN/OU

6、T输入/输出端9 10 11A B C地址端3OUT/IN公共输出/输入端6INH禁止端7VEE负电压端8Vss数字信号接地端16VDD电源+3、 恒流源3CR3恒流源3CR3封装图恒流源3CR3是低温度系数、高电流稳定的精密恒流器件，输出电流0.5100mA，起始电压小于2V。外观引脚及外接电阻如图，引脚标号由金属壳标记处顺时针读取，输出电流I=1.234V/R。4、 集成块LM336LM336封装图LM336-2.5集成电路是精密的2.5V并联稳压二极管。这些单片基准如低温度系数2.5V齐纳二极管那样工作，动态阻抗为0.2。电路上提供的第三个端子能方便地对基准电压和温度系数进行微调。该系列

7、器件适用于作数字电压表、电源或运放电路的精密2.5V电压基准（Vz）。2.5V电压基准使它能方便地从5V逻辑电源得到稳定的基准。因为该系列是并联稳压器，所以它们可用作正或负电压基准。5、 集成块ULN2003ULN2003封装图及内部逻辑ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成。ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻，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。ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高

8、负载电流并行运行。6、 运放LM725LM725应用LM725是高精度单运算放大器，具有调零端。7、 运放LF353LF353内部逻辑图LF353的总体电路设计还是比较简洁的，此类拓扑在目前的功率运算放大器设计中是主流：输入放大级是由两只沟道组成的共源极差分电路，并且用镜像恒流源做负载来提高增益；在输入差分放大级和主电压放大级之间是一个由射极跟随器构成的电流放大级，用来提高主电压放大级的输入阻抗和共源极差分电路的负载增益；主电压放大级是一个简单的单级共射极放大电路，为了保证放大器的稳定性，在主电压放大级的输出端到输入差分放大级的输出端加入了一个电容补偿网络，跟补偿电容并联的二极管保证单级共射极

9、放大电路构成的主电压放大级不进入饱和状态工作；输出电流放大级是和构成的互补射极跟随器，两个的电阻用来稳定输出电流放大级的静态电流，的电阻用来限制输出短路电流。8、 微型气泵9、 微型电磁气阀10、压力传感器MPX53GP硬件线路连接图：由8086作为主控微处理器，其程序框图如下：开始输入设定值充气报警N判断是否达到设定值Y数码管显示当前压力值放气结束实现功能：1、 能够随时控制气泵、气阀的工作状态；2、 能通过键盘输入数据并在数码管上显示出来；3、 将袖带压力在数码管上显示出来；4、 监测整个气路的压力变化，如果在气压低于一定状态是能够报警；5、 检测整个气路的压力变化，如果在出现漏气或压力升

10、高能够报警。程序源代码见附录二。调试及结论初次调试由于设备故障，数码管显示错误而失败；更换实验台，检查线路正确后再次调试，达到了预期目标，袖带充气正确，设定值正确，保压稳定，正常显示当前压力值。经过两周的接口技术项目实验过程，加深了我们对微机原理及接口技术这门理论的理解和运用，虽然时间很短，没能让我们真正做到自主设计电路板和编程，但通过操作过程、实验现象以及结果，为我们将来的课程设计和毕业设计奠定了一定的基础。在项目进行过程中，我组四人确定了各自的任务和目标，努力做到每个人都能在项目中得到锻炼和学习，相互交流、促进发展。在动手实践的过程中也遇到了各种问题，有设备的问题也有我们自己的失误，但这并

11、不影响我们组的进展速度，由于时间所限，我们能做到的已经尽力展现，并保证在以后的任务中做到最好。参考文献1 邵时.微机接口技术(第二版).北京.清华大学出版社，2008.1：63-922 杨立.微机原理与接口技术.天津.天津大学出版社，2010.13 柯妙娟. 手术中采用止血带的方法及注意事项J. 中国健康月刊（学术版），2011，3附录一附录二; 按下三个键：A 输入值；B 充气，直到与输入值相等；C 个放气.MODEL TINYWR_COM_AD_L EQU 0D004H ;写左半屏指令地址 CS3WR_COM_AD_R EQU 0D000H ;写右半屏指令地址WR_DATA_AD_L EQ