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基于单片机的药物分类控制系统

2021-09-01柳娜李超然

科学与生活 2021年9期
关键词:传感器

柳娜 李超然

摘要:随着现代工业,自动化的发展并伴随疫情的巨大影响,药物分类成为了一项巨大的工程,而当前人工分类面临着耗时长,成本高甚至还有精绝度低等风险及问题。为解决这一问题,本文介绍了一种药物分类的控制系统。随着科技的发展及不断进步,單片机技术也日益成熟,随着单片机的不断普及,52系列单片机也进入了千家万户,如日常所见的体重秤、智能小车等都有单片机的参与。

关键词:ST89C52单片机;药物分类;传感器

1. 药物分类控制系统总体设计

目前药物分类在国内国外并未大规模出现,也并未走进普通百姓的生活中,本系统应用于制药公司对药物的不同类别进行分类,利用单片机技术的使用有进行有效的分类以进行实现药物的不同药用的分类。本课题主要涉及的主要内容包括温度传感器,重量传感器,A/D转换模块、单片机控制技术、按键输入模块显示模块、报警模块。颜色传感器的模块的设计主要对象为TCS320传感器,设计合理的连接电路,将采集到的颜色信号输送至模数传感器中。本课题采用的A/D传感器为ADC0809转换器,此传感器为八位逐次逼近型,并由一个八路模拟开关组成。

药物分类控制的工作过程

药物分类控制工作过程如图2-1所示:

本系统应用于制药公司对药物的不同类别进行分类,利用单片机技术的使用有进行有效的分类以进行实现药物的不同药用的分类。本课题主要涉及的主要内容包括温度传感器,重量传感器,A/D转换模块、单片机控制技术、按键输入模块显示模块、报警模块。颜色传感器的模块的设计主要对象为TCS320传感器,设计合理的连接电路,将采集到的颜色信号输送至模数传感器中。本课题采用的A/D传感器为ADC0809转换器,此传感器为八位逐次逼近型,并由一个八路模拟开关组成。使用的单片机为与ST89C52,此单片机成本较低,具有较多地选择,而且功能也较为方便。本设计打算用其三个按键药物的颜色,重量等基本分类。颜色识别技术本设计打算采用TCS320传感器,TCS320是由TAOS公司推出的转换器,此转换器可编程彩色光到频率,它在一个单一CMOS电路上有硅光电二极管、频率转换器,并将其集中在一起。将红绿蓝(RGB)三种滤光器集成在同一芯片,再其领域内RGB颜色传感器是第一个有数字兼容接口的。重量测量的传感器是测量的最重要的部件,此设计采用变式压力传感器,由弹性体和电阻应变片电缆线等组成,让惠更斯电桥作为内部线路,由阻值的大小变换产生数值上的变化并进行检测,检测良好的药物通过而检测不合格的药物自动排除,颜色重量都不在两项的合理范围内出发报警装置。

3. 控制系统的硬件设计

药物分类是一个比较固定的过程,要实现的功能也相对简单,需要A/D和D/A转换、加减运算。在单片机的选取上采用STC89C52单片机STC89C52单片机具有8位CPU、两个16位定时器/计数器,并且都可以编程、具有8位的并行接口四个、特殊功能寄存器21个、64KB的ROM,并且与51单片机相比具有运行速度快、消耗能源少、对抵抗外界干扰能力强、编程容易等特点,而且与传统的51单片机相比指令代码完全兼容之前的模式,这就说明在STC89C52RC中编程不需要专门的下载器,我们在52单片机想要实现相应的功能在其中写入想应的程序即可。

4. 药物分类软件设计

由于药物分类系统的设计较为复杂,所以编程并不简单也较为复杂,需要的时间较多,容错率较低,出现的错误可能会比较多,所以计划采用经编写方式变为模块化编写,先完成一部分功能的编写,对着一小部分进行放入软件种种运行并进行调试,完成每一个小部分后,再将每一个小部分编程组合构成一个完整是大程序,然后来进行调试,并完善其中不合理的部分。

本设计的基本思路:运行后初始化系统,包括连接器初始化,单片机初始化,A/D系统初始化等,然后进行颜色控制按键的的检测并对其进行扫描,判断是否正确,当设置好颜色后,依次对各模块进行检测,从而完成整体的初始化,流程图如图4-1所示

5. 总结

药物分类在整个制药的过程中都显得十分重要,在制药在全国更是必不可少的一部分,而在疫情期间,所需的药物也是非常多的,所以我们要进行相应的设置,这是非常重要的,本文完成了药物分类的基本设置,完成了基本的仿真设计,以及程序的调试,设计将STC89C51作为了主单片机,此单片机在市面很多地方都可以看见,在社会中的应用也较多,所以此单片机教程较多,参考资料里也有较多的讲解,使用起来成本较低,也能很好的使用。系统中的其他芯片也是在生活中很常见的一些芯片,例如ADC0809芯片,在教科书中中也常有出现,而且在市场上是非常容易看到的,售后非常有保障。本系统使用的颜色传感器是使用非常广泛的TCS2300颜色传感器,可以根据教材课本进行充分的学习并进行操作。设计中采用的编程语言为C语言,C语言是高级语言的一种,在大学期间认真学习了课本知识,并进行了操作实践,在本次设计中又重新温习了C语言,使之理解更加透彻;设计中编程软件为KELL软件,此软件可以在网上寻到,使用也较为简单,不需要过多的学习就可以轻松上手。

山东协和学院

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