一种基于单片机的医用灭菌器控制系统设计

本文探讨了一种基于单片机的医用灭菌器控制系统的设计，着重解决了一些医疗设备厂灭菌器控制系统存在的稳定性差和人机交互体验不佳的问题。灭菌器在保护人类生命健康中起着至关重要的作用，其灭菌效果很大程度上依赖于控制系统的可靠性。作者选择了80C196KB单片机作为核心控制器，以改善原有的系统缺陷并增加新功能，相较于传统的51系列单片机，96系列提供了更丰富的片上资源，使得设计更为灵活。 在灭菌器控制分析中，系统能够处理五种不同类型的灭菌任务，如包裹、器械、乳胶、液体和其他物品。灭菌过程由内外锅的温度和压力监测，通过四个模拟输入（外锅温度、外锅压力、内锅温度、内锅压力）和16个控制输出（包括阀门开关、泵继电器、液压阀和信号指示）进行精确控制。工作流程包括预热、加压、灭菌、排气、干燥等步骤。 控制系统硬件结构由半导体温度传感器AD590JH和压力传感器MPX5500D进行温度和压力数据采集，数据通过P0.0~P0.3口输入80C196KB单片机。单片机内部的A/D转换器处理多路数据，并通过LCD显示，同时与设定值比较以调整控制策略。8255A并行输出接口用于控制近20路开关，D/A转换器则用于模拟量输出，如控制蒸汽阀门开度。用户可以通过键盘设定温度、时间和脉动真空次数，人机界面还包括键盘、LCD显示和微型打印机接口。 软件设计采用结构化的模块化方法，将独立功能划分为子程序，包括初始化、灭菌类别选择、参数比较、执行机构控制等。主要程序由A/D转换中断处理程序处理数据采集，定时器1处理时间显示，中断处理程序运行显示程序以保持背景程序简洁。整个系统采用汇编语言编写，以提高执行效率和可靠性。 结论指出，该基于80C196KB的医用灭菌器控制系统功能完备，设计紧凑，实际运行稳定，灭菌控制可靠。相比于基于PLC的系统，它成本更低，人机交互更友好，操作简便，具有较高的推广价值。这样的设计不仅提高了灭菌器的性能，还降低了生产成本，对医疗设备行业具有积极的影响。