药品冷藏箱自动控制系统设计说明书v

1绪论1.1背景生物贮存设备是生命科学等领域必备的重要基础设备。医用药品冷藏箱是一种用于医疗行业冷藏血液，也可用于冷藏药品、试剂、疫苗、生物制品的重要设备。血液专用药品冷藏箱是各类医院的设备，它决定了人们所需要的血液、疫苗等生物药剂的品质，血液的质量直接关系到病人的生命安全，因此这种医用药品冷藏箱的温控器要求具有高控制精度、高可靠性，并应具有必要的报警、抗干扰措施和实时记录温度的措施。目前，越来越多的医院血库药品冷藏箱温度控制系统采用计算机进行温度检测，实施温度控制与管理，这样不仅提高医疗水平，更加速了医用设备的智能化，稳定性。杭州翔泰电器根据以上背景，独立研发出来的药品冷藏箱自动控制系统具有高性能，安全，快捷的系统。1.3实现的功能“药品冷藏箱自动控制系统”是杭州翔泰电器采用AT89C51单片机开发板模拟药品冷藏箱工作环境，并模拟设定药品冷藏箱各项参数，以研究药品冷藏箱温控器的工作原理及设计。研究的内容主要包括以下方面：（1）液晶显示的工作原理，并通过液晶将各项数据显示在药品冷藏箱外；（2）温度控制器原理，制冷原理，自动控制药品冷藏箱工作使其通过制冷达到所设定的温度；（3）智能检测药品冷藏箱工作电压是否正常，避免压缩机烧坏；（4）继电器工作原理，模拟对压缩机的通/断电操作；（5）单片机C程序编程语言。它所实现的功能和要求为：（1）系统采用单片机控制，控制对象为法国泰康公司的SZ1340D型压缩机，功率115W，启动绕组16.5Ω，运行绕组16.5Ω；（2）分别对冷冻室，冷藏室作不同的温度调节；（3）能实现参数显示和在线参数修改；歼（4啦）悲系统银故障包时能扫进行土声光巨报警煮和显幕示红；状（5耻）掌多种贩抗干此扰措届施保女证温怕度稳某定性诊。避2系乒统总桥体设辣计达2.施1狠系统征技术传指标靠通过充液晶球显示训所设塞定的波温度及，温参度能侧随意序调节疑，能插自动鲜控制活药品脂冷藏栋箱工与作，路使其做通过图制冷鄙达到存所设拿定的玉温度见。冷平冻室愁温度浇可以字在流-1讲5℃速～淘-3粥℃乏范围透内对饭多个邻点进览行精干度为梅0.叨5℃维的温盯度测晋试量钻，冷芽藏室甚温度逆可以亚在4膊℃～育6℃蓄范围姐内对适多个巾点进喇行精瞒度为迫0.侦1℃泽的温晚度测奖量。岛2.违2狂系统捷总体拳设计父基于谨AT禽89河C稿51欺单片是机的忆医用帽特种纽药品县冷藏淡箱温熟度控折制系画统具请有以访下功影能遇：勇可以口方便冤的设钩置血脸液磁、牺疫苗贺等生老物药混剂所高需温皱度柱；认箱内和温度裹显示套；誉药品裙冷藏骆箱有纳自动肿复位完功能内；苏温度宋数据俩存储库功能柔；遇制冷嗓控制伏功能卖；章报警垂提示尊功能篮；贷抗干脖扰措听施和阁实时叫记录蓝温度态的措慨施客；洽电源助。根园据以期上分死析，穿此单虏片机君温度洗控制锻系统慌可以拳分解霜为以胡下八众个模存块站：燃温度们采样映信号冰输人警模块尿；秘温度晚显示猎和键挖盘设导置模蒙块裙；纸温度朽过限掩报警攻模块淘；袖温度治打印如模块董；慰复位饿电路疫模块猫；课看门垫狗抗推干扰芹保护各模块指以及贪制冷膜控制伞模块显；姿电源绩提供这模块碧。基涌于赠AT模89怨C霜51焦单片皂机的套医用闲特种取药品找冷藏翁箱温秘度控度制系起统原则理框耗图如爆图所熔示。士图2陪-1存药闻品冷唱藏箱亩自动纷控制咸系统耕工作热原理调：盼药品再冷藏粪箱的柔主要蜡问题乐就是叠恒定酸的保盈持所性需低西温和断温度羽测量阴，以稍及温独度反却馈后头的调砖整控吊制。温任何极控制条系统坝都很拢难做刊到真纹正的沉恒温圆保持醉，温银度总覆是围岩绕预躲设值披不停刷的震柱荡。扔我们病要做唇的就努是努凡力减就小震巩荡幅拨度，执在测邮量精落确，拜控制康简单得的基植础上旱再降池低功掩耗，蛛提高姥制冷沉。最途基本绘的方接法是走多次鲜采样念箱内浑温度柿，将概采样革温度雕与用迟户设呀置的撞温度毁进行匙比较林，得将到偏止差；痛偏差律超过凳限定舰范围籍上限待或采洋样温枪度高吩于预茧设上芽限值杰就加努强或盒打开眯制冷已，反美之就证减弱凉或关迷闭制蒙冷。槽由于湖制冷扑器件睡的物葛理惯攀性，肠箱内办温度切每次菊等于怕预设乡温度写后，床都会攀发生剖较大另的过糖冲。搞从控栋制领旷域考钥虑，牢这是馒因为者反馈屠信息评只有哀被控千量的酸当前府值，渗不能济反映迈被控讨量的促变化核趋势唯。我雕们采鸣用了镰PI桂D控望制方淋法，休用被害控量玉的当叉前值坊和一专阶导拴数作黄反馈昏信息书，利干用单尺片机苹软件消实现桂调整屠控制具。若伴温度竞超过揪限定帮范围捎，报理警电众路会词报警坝，系袖统会炮自行剥启动呀制冷疯，看吨门狗袄负责息保护株整个塞系统急，超烧过限朝定工涛作周黄期或港监测抽到低抄电纲压，炕将使梨系统别自动步复位烛，直贿到恢狠复到善正常闷工作知状态剪。揭医用服药品级冷藏写箱要矿求的度温度锦稳定笼性较服高，遵一般情生物兽贮存僵温度耕控制习在旗4习℃猫～特6斧℃柄。冷中冻室批，温顶度可片以在绪-1劣5℃肤～婚-3至℃坝范围舍内对接多个庙点进层行精蓄度为俯0.接5℃机的温租度测撞量，裕冷藏活室温芝度可伐以在冰4℃殊～编6℃奶范围链内对羊多个背点进好行精机度为堤0.世1℃员的温猾度测敞量。岗3系奥统的赵硬件例设计湖3.晚1脖主控今器的币选择母为了瘦充分衬考虑舱性价追比，斤选用惯价格男低、逢稳定骡的元终器件盗，我窝们选教择了课AT盲89工C班51肺作为侮我们蔽的主愤控器灰。婆AT甚89链C竿51掠是美麦国A苏TM炸EL辣公司哥生产汁的低咱电压缠，高上性能挖CM铁OS米8位伍单片才机，筐片内考含4晚kb蜜yt薄es毛的可沉反复姐擦写剩的只残读程延序存座储器竹（P嚷ER斜OM婆）和专12陈8b萌yt犬es流的随躺机存许取数炎据存移储器期（R扒AM舅)，掠器件哄采用唤AT政ME光L公杠司的状高密监度、复非易哄失性记存储污技术甜生产楚，可那兼容停标准杰MC际S-蜂51既指令量系统菌，片需内置技通用航8位张中央杨处理代器（偷CP羽U）学和F叮la声sh土存储完单元丈，功池能强修大，慢AT少89误C疯51持单片缩机可弯应用规于苦许多微高性方价比嘉的应贼用场臣合，摊可灵牢活应微用于镜各种虹控制雅领域漏[1只-3近]鲁。虑图3每-1宰A死T弃89食C卡51应引脚盟图桶主要搂性能赌参数尤：勿（1乌）弯与M答CS剪--热51检产品剑指令雹系统酒完全岂兼容节；箩（2浊）邮4k镇字节适可重行擦写突Fl唤as抗h闪莲速存熄储器报；尿（3茫）纸10渗00棵次擦竖写周粱期涝；孔（4万）睬全静记态操赢作：筝0H娇z~目24柿MH辰z筒；攀（5见）史三级好加密户程序查存储艺器琴；恩（6抢）悉12倒8×释8字商节内序部R座AM贴；界（7穗）求32惨个可书编程盾I/警O口辉线却；提（8忙）霉2个俱16认位定院时/厦计数扇器俗；崇（9雪）肝6个疏中断寻源滚；虑（1普0）咸可编准程串俗行U测AR宰T通颜道拢；壳（1删1）辆低功怒耗空丸闲和叶掉电辞模式肢。晚AT矛89币C锋51菜提供齐以下客标准评功能确：4之k字疯节F涝la疫sh稀闪速就存储露器，暗12悼8字娘节内妥部R甩AM铸，3捆2个读I/防O口革线，括两个要16住位定坏时/陡计数园器，津一个借5向善量两姑级中慨断结煮构，羡一个上全双双工串平行通蜜信口嘴，片泡内振衡荡器六及时迅钟电椅路。工同时窗，A考T泪89堪C已51济可降冠至0锤Hz莲的静音态逻灯辑操贼作，秆并支猎持两繁种软魄件可胸选的捆节电口工作造模式士。空符闲方睛式停田止C少PU出的工画作，母但允祝许R葡AM燕，定翁时扑/逢计数谱器，恼串行旬通信全口及字中断渡系统气继续窝工作钥。掉辆电方禾式保印存R汗AM弃中的白内容影，但屠振荡云器停腊止工骗作并桨禁止椒其它宴所有莫部件膏工作巡直到佳下一档个硬盘件复扔位。淹AT敬89唤C惨51拥内部着结构胸如图起3-仰2芬所示放。女图3晓-2割A塑T旦89若C掌51凝内部达结构闹图洲引脚欲功能毁说明匆：蛋V皂CC榜：电糊源电刷压；柄GN臭D：兔地；壤P0们口：租P祸0清口是为一组躲8位胳漏极丈开路虚型双缝向I袭/0丙口，歼也即刑地址绍数据民总线钟复用坡口。考作为馆输出肃口用息时，但每位圈能吸巨收电躁流的互方式租驱动冤8个涂TT哪L逻术辑门捉电路冬，对钩端口升写吐“轧1爽”京可作沿为高漏阻抗诞输入蚂端用虫。在宝访问舟外部涉数据煮存储蜡器或蕉程序义存储产器时踪，这用组口恭线分涝时转滥换地集址（宿低8闲位）气和数缩据总扣线复肥用，屡在访钟问期法间激搜活内巡部上日拉电毒阻。刺在F张la著sh哀编程欢时，撇P0租口接登收指惧令字责节，涝而在秩程序期校验睡时，榴输出办指令很字节作，校旷验时交，要贸求外什接上梳拉电外阻。匹Pl庄口：今P1催是一头个带筛内部暂上拉输电阻苦的8冲位双庙向I损/作O若口，仔Pl位的输捐出缓畏冲级句可驱芹动（趴吸收冲或输配出电厕流）瞒4个旋TT辞L逻夺辑门停电路巾。对偏端口竹写掉“债1醉”钞，通殿过内据部的余上拉控电阻世把端俭口拉迎到高蒜电平许，此喊时可么作输妻入口孤。作洞输入益口使踩用时没，因嫩为内光部存懒在上朗拉电飘阻，捡某个佳引脚信被外蓬部信秆号拉峰低时少会输哥出一侍个电犹流（桑I）度。F喷la坟sh驻编程贫和程爷序校倡验期优间，针Pl社接收炮低8记位地贫址。活P2荣口：重P2孟是一斤个带邀有内生部上封拉电排阻的盛8位盈双向串I/拆O口杆，P血2的株输出扰缓冲弦级可云驱动应（吸痒收或雪输出远电流干）4牛个T引TL初逻辑坏门电花路。润对端咳口写抽“祝1误”踏，通亮过内为部的伪上拉搁电阻蜓把端涉口拉讲到高坏电平逐，此绸时可桌作输平入口搁，作冷输入文口使籍用时震，因欧为内映部存鹊在上矩拉电薯阻，退某个配引脚傅被外董部信盖号拉脂低时新会输灾出一抽个电粥流（底I）大。在指访问准外部扶程序欣存储和器或谎16原位地许址的产外部昼数据拿存储盟器（布例如樱执行摇MO屋VX惹@D离PT饰R指骡令）黎时，篇P2萝口送侧出高岂8位创地址沾数据森。在炊访问搂8位玩地址扭的外增部数隔据存杜储器缝（如诵执行猫MO霜VX碗@R幅指令草）时瘦，P步2口躺线上糊的内聪容（同也即泼特殊词功能正寄存饿器（节SF态R)瑞区中桑R2扁寄存隐器的议内容国），射在整享个访部问期边间不暂改变辱。窗Fl无as处h编谷程或絮校验裙时，卵P2砖亦接怀收高稀位地效址和豆其它有控制伸信号前。铅P3酿口：薄P3秃口是圈一组号带有饲内部葛上拉丰电阻中的8奔位双颂向I利/O撞口。土P3伐口输骡出缓牛冲级秆可驱培动（住吸收脏或输叨出电短流）市4个扎TT显L逻梢辑门妈电路笨。对燃P3朵口写规入最“基l妖”窑时，句它们隆被内雾部上题拉电魔阻拉些高并隶可作舟为输谜入端逃口。秤作输义入端拔时，扫被外确部拉融低的椒P3绸口将词用上把拉电欲阻输虏出电竖流（橡I）斩。P联3口使还接栋收一独些用乳于F绳la结sh卫闪速界存储去器编然程和卖程序览校验五的控魄制信纷号。恼RS断T：陆复位殊输入网。当停振荡俗器工妥作时盗，R停ST析引脚昂出现浴两个哗机器夹周期担以上矛高电泡平将锄使单喂片机轻复位遵。挎AL酬E/丢RO陡G：柳当访剪问外拍部程智序存壮储器命或数店据存困储器窜时，犁AL款E（裹地址俱锁存费允许倚）输看出脉裹冲用勿于锁赴存地聋址的兆低8音位字短节。众即使淡不访也问外萍部存犁储器蓄，A嘴LE葡仍以始时钟碰振荡笑频率欣的1汁/6翼输出框固定扬的正化脉冲即信号戚，因霞此它餐可对搅外输毯出时推钟或仍用于洽定时苏目的捞。要均注意启的是开：每全当访滋问外屡部数纺据存忽储器改时将刷跳过梦一个趟AL蛮E脉职冲。掘对F所la纽sh轻存储元器编斗程期截间，卷该引犯脚还逮用于扬输入猴编程毛脉冲信（P蛋RO咸G）货。如戏有必抢要，姻可通狸过对利特殊惩功能伏寄存饥器（棒SF最R）悠区中货的8既EH伤单元雷的D醉0位妈置位喊，可扛禁止构AL铅E操挽作。扁该位倚置位幻后，扒只有嫂一条漆MO窜VX纸和M押OV秤C指有令A末LE请才会精被激耀活。蛮此外贱，该信引脚涛会被东微弱晓拉高晓，单炮片机面执行血外部啊程序幻时，袖应设到置A惩LE季无效殊。匆PS势EN模：程厘序储忽存允刃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